KR102661077B1 - Recycling method of waste polymer materials blended with polymer containing ester functional groups and polymer containing urethane functional groups - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생에 있어서, 상기 혼합 재질의 고분자에 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 순차적 혹은 동시에 접촉시켜, 복합고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해, 여과 및 분리시킴으로써, 분리된 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 별도로 해중합시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법에 관한 것이다.The present invention relates to polymer regeneration of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, wherein the polymer of the mixed material contains at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups. By sequentially or simultaneously contacting a second compound containing at least one of the first compound and a compound having one or more alcohol functional groups to selectively dissolve, filter, and separate the polymer containing the urethane functional group in the composite polymer, the separated urethane functional group It relates to a method for regenerating a polymer of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a urethane functional group, characterized in that the polymer containing a polymer and a polymer containing an ester functional group can be separately depolymerized.
Description
본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 고분자 소재를 재생함에 있어서, 혼합 재질의 고분자 소재로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만 선택적으로 용해 및 추출하여, 상기 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 분리하고 이를 개별적으로 해중합하는 것을 특징으로 하는 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 고분자 소재를 화학적으로 재생하는 방법에 관한 것이다.In the present invention, in regenerating a mixed polymer material in which a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group are mixed, only the polymer containing a urethane functional group is selectively dissolved and extracted from the mixed polymer material. , a mixture of a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, characterized in that the polymer containing a urethane functional group and the polymer containing an ester functional group are separated from the polymer of the mixed material and depolymerized separately. This relates to a method of chemically regenerating mixed polymer materials.
석유에서 추출되는 원료를 이용하여 합성된 고분자는 저렴하고 내구성이 있는 물질이며, 성형 및 가공이 편리하다는 이점을 갖고 있어서 합성섬유나 플라스틱 등 다양한 제품 생산에 사용되고 있다. 이러한 이점으로 상기 합성 고분자를 이용한 제품들은 생활 각 분야에서 소비량이 수십 년 동안 극적으로 증가하였다. 그러나 소비 후 제대로 관리되지 못한 합성 고분자 폐기물이 비환경적 방법에 따라 처리되면서 각종 환경문제를 일으키고 있으며, 일부는 매립과 같은 방법에 따라 환경에 방치되고 이는 다시 작은 조각으로 분해되어 생태계 곳곳을 떠돌면서 생물에 축적되며, 이는 결국 미세먼지, 식수, 식품 등을 통해 다시 신체에 흡수될 수 있어서 인류의 보건과 생활환경에 이르기까지 직접적인 위협을 가하는 것으로 알려져 있다. Polymers synthesized using raw materials extracted from petroleum are inexpensive and durable materials, and have the advantage of being easy to mold and process, so they are used to produce various products such as synthetic fibers and plastics. Due to these advantages, the consumption of products using the above synthetic polymers has increased dramatically over several decades in various fields of life. However, synthetic polymer waste that has not been properly managed after consumption is being disposed of in non-environmental ways, causing various environmental problems. Some of it is left in the environment through methods such as landfilling, and then decomposes into small pieces and wanders throughout the ecosystem. It is known that it accumulates in living organisms and can eventually be reabsorbed into the body through fine dust, drinking water, food, etc., posing a direct threat to human health and the living environment.
이러한 문제를 해결하고자, 자연 상태에서 분해 주기가 짧은 신규 플라스틱 물질 개발을 포함하여 기존 석유계 플라스틱의 화학적 분해로부터 플라스틱의 물리적 재생 및 재가공에 이르기까지 플라스틱의 축적을 최소화하거나 환경적인 영향을 감소시키기 위한 다양한 연구와 노력이 시도되고 있다. 그러나 고분자 소재 자체를 세척 후 재사용하거나 일부 형태나 특성만을 변형하여 재사용하는 물질적 또는 물리적 재활용은 물성이나 품질의 관리가 어려워 용도와 재활용 횟수가 제한적인 것으로 알려져 있다. 이에 반해, 사용 후 배출된 폐합성 고분자 제품을 화학적으로 분해하는 해중합 방법은 합성 이전의 원료에 상응하는 단량체를 제조할 수 있으며, 반복적인 재활용 과정을 거치더라도 초기의 소재와 동등하거나 유사한 품질의 제품으로 재생산할 수 있으므로 자원의 재순환 체계 구축을 위한 현실적인 기술로써 높은 주목을 받고 있다. To solve these problems, we are working to minimize the accumulation of plastics or reduce their environmental impact, from chemical decomposition of existing petroleum-based plastics to physical recycling and reprocessing of plastics, including the development of new plastic materials with a short decomposition cycle in nature. Various research and efforts are being attempted. However, material or physical recycling, which involves reusing the polymer material itself after washing or modifying only some of its forms or characteristics, is known to have limited uses and number of recycling due to difficulties in managing physical properties or quality. On the other hand, the depolymerization method, which chemically decomposes waste synthetic polymer products discharged after use, can produce monomers corresponding to the raw materials before synthesis, and even through repeated recycling processes, products of equal or similar quality to the initial materials can be produced. Since it can be reproduced, it is receiving a lot of attention as a realistic technology for establishing a resource recycling system.
고분자는 종류에 따라 분해 특성이 다르고 분해로부터 생성되는 제품의 종류와 성상도 서로 달라서, 2종류 이상의 고분자가 혼재된 혼합 재질의 고분자 제품을 재생하기 위해서는 균일한 고분자 구조 특성을 갖는 단일물질로 각각 분류하는 과정이 선행되어야 한다. 특히 소비 후 배출되는 폐섬유는 여러 종류의 섬유가 혼합된 형태이거나 혼방 소재로 배출되는 경우가 많아 이를 재활용하기 위해서는 폐섬유 내 각각의 고분자에 대한 선별, 분리 및 이물질의 제거 등 전처리 과정과 각 단계에서 분리된 소재를 효과적으로 분해하거나 처리할 수 있는 일련의 재활용 방법이 필요하다. Polymers have different decomposition characteristics depending on the type, and the types and properties of products produced from decomposition are also different. In order to recycle polymer products made of mixed materials containing two or more types of polymers, they must be classified as single substances with uniform polymer structural characteristics. The process must take precedence. In particular, waste fibers discharged after consumption are often a mixture of various types of fibers or are discharged as mixed materials. In order to recycle them, a pretreatment process and each step such as screening, separation, and removal of foreign substances for each polymer in the waste fibers is required. A series of recycling methods that can effectively decompose or process the separated materials are needed.
최근 기능성 섬유 소재의 개발과 관련 시장이 성장하였으며, 특히 스판덱스(Spandex), 엘라스탄(Elastan), 라이크라(Lycra) 등으로 불리우는 폴리우레탄 소재 기반의 섬유 시장 또한 폭발적으로 성장하였다. 상기 폴리우레탄 소재는 그 제조사에 따라, 엘라스판(Elaspan), 에이스포라(Acepora), 크레오라(Creora), 인비야(INVIYA), 로이카(ROICA), 도라스탄(Dorlastan) 등 다양하게 불려지고 있다.Recently, the development and related markets of functional textile materials have grown, and in particular, the textile market based on polyurethane materials called spandex, Elastan, Lycra, etc. has also grown explosively. The polyurethane material is called variously, such as Elaspan, Acepora, Creora, INVIYA, ROICA, and Dorlastan, depending on the manufacturer.
상기 폴리우레탄 소재의 섬유는 신축성이 뛰어날 뿐만 아니라 생체접합성이 매우 우수하여 기존 고무 소재를 완벽하게 대체하였으며, 기능성을 높이기 위해 다른 합성섬유와 함께 혼합 방사된 혼방섬유들이 단일 소재로 구성된 소재들보다 훨씬 널리 활용되고 있다. 상기 혼방섬유는 일반적으로 알려진 단순 분리 기술이나 물리적인 선별 과정만으로는 구성된 소재 각각을 별도로 분리하기가 어려워 소비 후 배출되는 혼합 폐섬유의 재활용을 더욱 어렵게 하는 요인이 되고 있다.The polyurethane fibers not only have excellent elasticity but also have excellent bioadhesiveness, completely replacing existing rubber materials. In order to increase functionality, blended fibers spun together with other synthetic fibers are much better than materials composed of a single material. It is widely used. The above-mentioned blended fibers are difficult to separate each of the constituent materials separately using generally known simple separation techniques or physical sorting processes, making recycling of mixed waste fibers discharged after consumption more difficult.
예로써, PET계 플라스틱 소재 또는 폴리에스테르 섬유와 같이 에스테르 작용기를 가지는 고분자와, 폴리우레탄과 같이 우레탄 작용기를 가지는 고분자가 함께 혼합된 소재로부터 각각의 고분자를 분리하지 않고 동시에 해중합을 수행할 경우, 고분자 각각의 적정 해중합 조건이 달라 각 화합물의 해중합 효율이 크게 떨어질 뿐만 아니라, 해중합으로부터 고분자 각각의 해중합 산물이 혼합된 제품, 예를 들어 에스테르 작용기를 가지는 고분자의 해중합 생성물인 BHET와 우레탄 작용기를 가지는 고분자의 단량체인 폴리올 이외 각종 올리고머가 서로 혼합된 형태의 복잡한 제품이 생성되며, 이들의 일부를 제거하거나 유용한 단량체만을 다시 분리하고 이를 고순도화 하는 정제과정은 높은 에너지를 요구할 수 있으며 정제기술 자체에도 많은 한계가 존재할 수 있다.For example, when depolymerization is performed simultaneously without separating each polymer from a material that is a mixture of a polymer with an ester functional group, such as a PET-based plastic material or polyester fiber, and a polymer with a urethane functional group, such as polyurethane, the polymer Not only does the depolymerization efficiency of each compound significantly decrease due to the different appropriate depolymerization conditions for each compound, but also products that are a mixture of the depolymerization products of each polymer from depolymerization, for example, BHET, which is a depolymerization product of a polymer with an ester functional group, and a polymer with a urethane functional group, Complex products are produced in the form of a mixture of various oligomers other than polyol, which is a monomer, and the purification process of removing some of these or re-separating only useful monomers and purifying them to a high level may require high energy, and the purification technology itself has many limitations. It can exist.
일본공개특허 제2014-058476호는 폴리우레탄을 함유하는 폴리알킬렌 테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르 폐기물에서 비스하이드록시테레프탈레이트나 테레프탈산, 테레프탈산 디메틸 등의 폴리머를 구성하는 원료 성분을 비교적 높은 수율로 제조하는 방법에 관한 것으로, 해중합 반응후 혼합물을 희석하거나 세척하는 방법 등으로 이소시아네이트기의 농도와 아미노기의 농도의 총합을 1000 ppm 이하로 제어하는 방법을 청구하고 있으나, 폐기물 원료로부터 폴리우레탄 자체를 별도로 분리하거나 이를 재활용 하는 방법에 관해서는 기술하고 있지 않다. Japanese Patent Laid-Open No. 2014-058476 discloses the raw material components constituting polymers such as bishydroxyterephthalate, terephthalic acid, and dimethyl terephthalate from polyester waste containing polyalkylene terephthalate containing polyurethane as a main component in relatively high yield. Regarding the manufacturing method, it is claimed that the total concentration of isocyanate groups and amino groups is controlled to 1000 ppm or less by diluting or washing the mixture after the depolymerization reaction, but polyurethane itself is separately prepared from waste raw materials. It does not describe how to separate or recycle it.
또한, 일본공개특허 제2011-231279호는 폴리우레탄만으로 구성되어 있지 않은 소재, 즉 해중합에 의해 분해가 되지 않는 폴리프로필렌 시트가 하지상으로 폴리우레탄 층과 함께 결합되거나 고착된 혼합소재로부터 폴리우레탄만을 팽윤, 분해, 용해 또는 박리시키는 방법이 사용되어 폴리우레탄의 분해물이 상기 하지에 잔류하거나 섞이지 않으면서 하지를 분리할 수 있는 방법을 제시하고 있다. 이는 폴리우레탄을 제거하는 것을 목적으로 하는 하지의 재활용 방법이며, 폴리우레탄의 제거 방법으로써, 비점이 150℃ 이상인 용매를 알칼리 금속의 탄산염 또는 인산염과 혼합한 용액을 가하여 상기 하지로부터 상기 폴리우레탄층을 분해 및 제거하는 방법을 제안하고 있다. 이는 소재가 서로 혼합되어 있더라도 각각의 소재에 대한 극명한 반응성의 차이가 있으므로 분리가 가능한 소재, 즉 해중합 조건에 노출하여도 분해가 일어나지 않는 호모폴리머 수지로부터 폴리우레탄을 제거하는 방법으로 한정하고 있다. 다시말해 반응성이 있는 것과 없는 것으로만 구분될 수 있는 혼합물에만 적용할 수 있는 것으로, 해중합 분해가 동시에 일어날 수 있는 폴리우레탄과 폴리에스테르와 같은 혼방 섬유 또는 반응성을 갖는 두 개 이상의 고분자가 혼합된 소재에는 적용될 수 없는 방법에 해당한다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2011-231279 discloses that polyurethane is made from a material that does not consist only of polyurethane, that is, a mixed material in which a polypropylene sheet that does not decompose by depolymerization is bonded or fixed together with a polyurethane layer as the base. A method of swelling, decomposition, dissolution, or peeling is used to provide a method of separating the substrate without decomposition products of polyurethane remaining in or mixing with the substrate. This is a recycling method of the substrate aimed at removing polyurethane. As a method of removing polyurethane, a solution of a solvent having a boiling point of 150°C or higher mixed with carbonate or phosphate of an alkali metal is added to remove the polyurethane layer from the substrate. Methods for disassembly and removal are proposed. This is limited to a method of removing polyurethane from a material that can be separated, that is, a homopolymer resin that does not decompose even when exposed to depolymerization conditions, because there is a significant difference in reactivity of each material even if the materials are mixed together. In other words, it can only be applied to mixtures that can only be classified into those that are reactive and those that are not. This applies to blended fibers such as polyurethane and polyester, where depolymerization and decomposition can occur simultaneously, or to materials that are a mixture of two or more reactive polymers. This is a method that cannot be applied.
상기 선행특허 문헌에 공지된 기술들은 재활용할 수 있는 폐고분자 소재들의 범위가 일부로 제한될 수 있으며 기술에 따라 제조되는 제품의 품질이나 성능의 효과가 크지 않기 때문에 산업적으로 활용 가치 또한 낮을 수 있다. The technologies known in the prior patent literature may have limited industrial use value because the range of waste polymer materials that can be recycled may be limited and the quality or performance of products manufactured according to the technology may not be significant.
반면, 본 출원인은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼방섬유 등의 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만을 선택적으로 용해 및 추출함으로써, 화학적 특성이 다른 고분자들을 서로 분리하거나 고립할 수 있는 방법을 고안하였다. On the other hand, the present applicant selectively dissolves and extracts only polymers containing urethane functional groups from polymers of mixed materials such as blended fibers containing both polymers containing ester functional groups and polymers containing urethane functional groups, thereby producing polymers with different chemical properties. A method was devised to separate or isolate them from each other.
또한, 혼합 폐고분자 또는 폐섬유로부터 분리된 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자에 대해 별도의 정제나 세척과정 없이 각각의 고분자를 해중합하기 위한 원료로 구성할 수 있었으며 저온으로 유지하더라도 빠르게 분해가 진행되는 간편하고 효율적인 저온 해중합 방법을 적용함으로써 각각의 구성 고분자들을 화학적으로 분해하고, 이로부터 고순도 고수율의 재생 원료(또는 단량체)가 제조될 수 있는 것을 실험적으로 검증함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.In addition, polymers containing urethane functional groups and polymers containing ester functional groups separated from mixed waste polymers or waste fibers could be used as raw materials for depolymerizing each polymer without separate purification or washing processes, even if kept at low temperature. The present invention was completed by chemically decomposing each constituent polymer by applying a simple and efficient low-temperature depolymerization method that rapidly decomposes, and experimentally verifying that high-purity, high-yield recycled raw materials (or monomers) can be produced therefrom. It has reached.
본 발명은 기존에 알려진 분리 방법이나 분해 방법으로는 어려운 혼합 재질의 폐고분자를 재활용하기 위해 창작된 것으로, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 서로 물리적으로 혼합되어 있거나 직물 또는 편물처럼 섬유의 구조를 갖도록 생산된 혼방 재질의 소재 등 두 종류 이상의 고분자가 혼합된 혼합 재질의 고분자로부터, 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 용해하여 선택적으로 분리하기 위한 조성물 및 이를 화학적으로 분해하여 재생 가능한 단량체를 제조할 수 있는 해중합 방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created to recycle waste polymers of mixed materials that are difficult to use by known separation or decomposition methods. Polymers containing ester functional groups and polymers containing urethane functional groups are physically mixed with each other or fabricated or knitted. A composition for selectively separating polymers containing the urethane functional group by dissolving them from polymers of mixed materials that are a mixture of two or more types of polymers, such as blended materials produced to have a fiber structure, and a composition that can be recycled by chemically decomposing the polymers. The purpose is to provide a depolymerization method capable of producing monomers.
또한, 본 발명은 상기 조성물을 이용하여 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 고분자 소재 내에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만 선택적으로 용해한 후, 단일 고분자로 구성된 각각의 반응물을 구성하고 이들에 대해 해중합 반응을 적용하여 고순도의 해중합 제품을 제조할 수 있는 혼합 재질의 폐고분자의 화학적 재활용 방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention uses the composition to selectively dissolve only the polymer containing a urethane functional group in a polymer material in the form of a mixture of a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, and then separate the polymers containing a single polymer. The purpose is to provide a method for chemical recycling of waste polymers of mixed materials that can produce high-purity depolymerization products by forming reactants and applying a depolymerization reaction to them.
또한, 본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 폐고분자 소재로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만을 선택적으로 용해하고 촉매를 추가로 더 가하여 해중합을 수행하고, 혼합 재질의 폐고분자로부터 여과를 통해 고상으로 분리된 것 중 에스테르 작용기를 포함하는 고분자만을 별도로 해중합하는 방식으로 상기 혼합 재질의 폐고분자를 분해하여 합성 이전의 원료를 효율적으로 제조할 수 있는 화학적 재활용 방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.In addition, the present invention selectively dissolves only the polymer containing a urethane functional group from a waste polymer material that is a mixture of a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, and performs depolymerization by further adding a catalyst. A chemical method that can efficiently produce raw materials before synthesis by decomposing the waste polymer of the mixed material by separately depolymerizing only the polymer containing the ester functional group among the solid phase separated through filtration from the waste polymer of the mixed material. The purpose is to provide a recycling method.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물; 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하기 위한 조성물을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a first compound comprising at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups; And a second compound containing at least one of the compounds having one or more alcohol functional groups; urethane in the polymer as a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group. A composition for selectively dissolving a polymer containing a functional group is provided.
본 발명의 상기 조성물의 일 실시예에 있어서, 제1 화합물/제2 화합물의 중량비는 0.01 ~ 100 일 수 있으며, 상기 혼합 재질의 고분자는 면, 셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 중에서 선택된 고분자를 하나 이상 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the composition of the present invention, the weight ratio of the first compound/second compound may be 0.01 to 100, and the polymer of the mixed material may be a polymer selected from cotton, cellulose, polyethylene, polypropylene, and nylon. More may be included.
또한 본 발명은 상기 혼합 재질의 고분자에 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 상기 혼합 재질의 고분자와 순차적으로 접촉시키거나 동시에 접촉시켜 상기 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 것을 특징으로 하는, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a first compound containing at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups and a second compound containing at least one compound having one or more alcohol functional groups in the polymer of the mixed material. Characterized in that the polymer containing a urethane functional group in the polymer of the mixed material is selectively dissolved by sequentially or simultaneously contacting the polymer, comprising both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group. A method for selectively dissolving a polymer containing a urethane functional group in a polymer of mixed materials is provided.
본 발명의 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하는 방법에 있어서, 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 선택적 용해 시 온도범위는 100 내지 180 ℃ 일 수 있으며, 상기 순차적 접촉은 제1 화합물을 먼저 접촉시키고, 이어서 제2 화합물을 접촉시키는 것일 수 있다.In the method of selectively dissolving a polymer containing a urethane functional group of the present invention, the temperature range for selective dissolution of the polymer containing a urethane functional group may be 100 to 180° C., and the sequential contact includes contacting the first compound first and , and then contacting the second compound.
또한, 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하는 방법의 일실시예에 있어서, 혼합 재질의 고분자 질량 대비 제1 화합물의 질량은 0.1 ~ 1000배의 범위이고, 제1 화합물/제2 화합물의 중량비는 0.01 ~ 100 일 수 있다.In addition, in one embodiment of the method for selectively dissolving the polymer containing the urethane functional group, the mass of the first compound is in the range of 0.1 to 1000 times compared to the mass of the polymer of the mixed material, and the mass of the first compound/second compound is The weight ratio may be 0.01 to 100.
또한, 본 발명은 (a) 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 모두 포함된 혼합 재질의 고분자에 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 순차적 또는 동시에 접촉시켜, 상기 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 단계; In addition, the present invention provides (a) a first compound comprising at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups in a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group; sequentially or simultaneously contacting a second compound containing at least one of the compounds having an alcohol functional group to selectively dissolve a polymer containing a urethane functional group in the polymer of the mixed material;
(b) 상기 선택적 용해 후 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 용해된 제1 화합물 및 제2 화합물의 혼합용매를 여과하여, 상기 혼합 재질의 고분자로부터 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 단계; 및 (c) 분리된 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 별도로 해중합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법을 제공한다.(b) filtering the mixed solvent of the first compound and the second compound in which the polymer containing the urethane functional group was dissolved after the selective dissolution, to obtain a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group from the polymer of the mixed material. separating; and (c) separately depolymerizing the polymer containing the separated ester functional group and the polymer containing the urethane functional group; comprising both the polymer containing the ester functional group and the polymer containing the urethane functional group. A method for recycling polymers of mixed materials is provided.
본 발명의 혼합 재질의 고분자 재생 방법에 있어서, 상기 (c)단계에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 (b)단계의 여과된 여과액에 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 해중합용 촉매를 추가하여 해중합을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 해중합용 촉매는 알칼리 수산화물, 알칼리토 수산화물, 알칼리 아세트산염, 알칼리토 아세트산염, 알칼리 탄산염, 알칼리 중탄산염, 알칼리토 탄산염, 알칼리 산화물의 금속 촉매; 또는 구아니딘계나 아민계의 유기화합물;로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 100 내지 170 ℃ 온도범위에서 실시될 수 있다.In the polymer regeneration method of mixed materials of the present invention, the depolymerization of the polymer containing a urethane functional group in step (c) is performed by adding a catalyst for polymer depolymerization containing a urethane functional group to the filtered filtrate in step (b). It may be characterized in that the catalyst for polymer depolymerization containing the urethane functional group is alkali hydroxide, alkaline earth hydroxide, alkaline acetate, alkaline earth acetate, alkali carbonate, alkaline bicarbonate, alkaline earth carbonate, and alkali oxide. metal catalyst; or a guanidine-based or amine-based organic compound; and the depolymerization of the polymer containing the urethane functional group may be carried out in a temperature range of 100 to 170°C.
또한, 본 발명의 혼합 재질의 고분자 재생 방법에 있어서, 상기 (c) 단계에서 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 가수분해(Hydrolysis), 글라이콜리시스(Glycolysis), 메탄올리시스(Methanolysis), 에탄올리시스(Ethanolysis), 암모놀리시스(Ammonolysis) 중 하나 이상의 방법을 이용하여 해중합을 실시할 수 있다.In addition, in the method for recycling polymers of mixed materials of the present invention, in step (c), the depolymerization of the polymer containing the ester functional group is carried out by hydrolysis, glycolysis, and methanolysis. Depolymerization can be performed using one or more of , ethanollysis, and ammonolysis.
본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 구성성분의 전부 또는 일부인 혼합 재질의 폐고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만을 선택적으로 용해하여 추출이 가능하므로 간편하면서도 효율적인 고분자 재질의 분리 방법을 제공한다.The present invention allows extraction by selectively dissolving only the polymer containing the urethane functional group from waste polymers of which all or part of the components include a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, thereby producing a simple and efficient polymer material. Provides a separation method.
혼합 재질 폐고분자의 분리를 위해 구성하는 화합물은 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물과 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 혼합함으로써 효과를 발휘하는 것으로, 제1 화합물만을 사용하여 염료, 안료, 그 외 소수성 유무기 이물질을 제거할 수 있는 혼합 재질의 폐고분자의 전처리 공정과 연계가 유리하다. 예컨대, 제1 화합물만을 사용하는 첫 번째 공정에서는 유기 이물질을 제거하고, 계속되는 두 번째 공정에서 제2 화합물을 가함으로써 혼합 재질의 폐고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만을 추출 및 분리하는 방법을 제공할 수 있다. 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 추출된 혼합 용액에는 해중합 촉매만을 가하여 해중합(알코올리시스 기반)을 실시할 수 있으며, 재생 가능한 폴리올 원료를 고순도로 수득할 수 있다.Mixed material: The compound composed for separation of waste polymers is a mixture of a first compound containing at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups and a second compound containing at least one compound having one or more alcohol functional groups. It is effective by doing so, and it is advantageous to link it with the pretreatment process of mixed material waste polymers, which can remove dyes, pigments, and other hydrophobic organic and inorganic contaminants using only the first compound. For example, in the first process using only the first compound, organic foreign substances are removed, and in the second process, the second compound is added, thereby providing a method of extracting and separating only the polymer containing the urethane functional group from the waste polymer of the mixed material. You can. Depolymerization (alcoholosis-based) can be performed by adding only a depolymerization catalyst to the mixed solution from which the polymer containing the urethane functional group has been extracted, and a renewable polyol raw material can be obtained with high purity.
또한 본 발명은 상기 혼합 재질의 고분자를 재생함에 있어서, 상기 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 각각 분리하여 해중합을 수행함으로써, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 각각에 대해 효율적이고 빠른 해중합을 위한 최적 조건을 달리 설계할 수 있으므로, 각 고분자의 해중합으로부터 얻어지는 제품이 고품질 고수율로 조절될 수 있도록 공정을 설계할 수 있으며, 각각의 해중합 제품들이 서로 혼합되지 않기 때문에 정제과정에서도 에너지와 물질의 불필요한 손실을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, in regenerating the polymer of the mixed material, the present invention separates the polymer containing a urethane functional group and the polymer containing an ester functional group from the polymer of the mixed material and performs depolymerization, so that the polymer containing an ester functional group and the urethane Since the optimal conditions for efficient and rapid depolymerization can be designed differently for each polymer containing functional groups, the process can be designed so that the products obtained from the depolymerization of each polymer can be controlled at high quality and high yield, and each depolymerization product can be Since they do not mix with each other, the effect of minimizing unnecessary loss of energy and materials can be achieved even during the refining process.
특히, 본 발명은 고탄성을 갖는 폴리우레탄 소재와 폴리에스테르가 함께 혼합된 형태 및 재질의 소재, 예컨대 폴리에스테르 혼방섬유의 화학적 재활용 기술로 사용될 수 있다. 혼방섬유의 생산 및 소비량은 꾸준히 증가하고 있으나, 소재 자체가 직물이나 편물과 같이 복잡하고 분리가 어려운 상태로 가공되므로, 사용 후 배출되는 의류의 대부분 매립이나 소각과 같은 비환경적인 방법으로 처리됐다. 본 발명을 활용하면 사용 후 배출되는 혼방섬유를 화학적으로 분리하고, 다른 특성을 갖는 소재 각각에 대한 해중합을 수행함으로써 합성 이전 원료로 되돌릴 수 있으므로 폐의류의 재활용율을 단순히 높이는 것뿐만 아니라 의류 및 패션산업의 순환경제 달성에도 기여할 수 있다.In particular, the present invention can be used as a chemical recycling technology for materials in the form and material of a mixture of highly elastic polyurethane material and polyester, such as polyester blended fiber. Although the production and consumption of blended fibers is steadily increasing, the material itself is processed into a complex and difficult to separate state like fabric or knitted fabric, so most of the clothing discharged after use is disposed of through non-environmental methods such as landfill or incineration. Using the present invention, the blended fibers discharged after use can be chemically separated and depolymerized for each material with different characteristics, thereby returning them to the raw materials before synthesis. This not only increases the recycling rate of waste clothing, but also improves the recycling rate of clothing and fashion. It can also contribute to achieving a circular economy in industry.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 포함하는 혼합 재질의 고분자의 예로써 폴리에스테르와 폴리우레탄 혼방섬유의 재생 방법에 관해 설명하기 위한 개념도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 포함하는 혼합 재질의 고분자의 예로써 폴리에스테르와 폴리우레탄 혼방섬유의 재생 방법에 관해 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 실시예 1에 따라 혼합 재질의 고분자 소재를 제1 화합물 및 제2 화합물과 접촉하여 폴리우레탄의 선택적인 용해를 실시한 것으로 접촉시간 (a) 5분, (b) 10분, (c) 30분, 그리고 (d) 180분이 경과한 후 혼합 재질의 고분자 소재의 형상을 실체 현미경으로 관찰한 것이다.
도 3은 원료 1의 혼합 재질의 고분자 중 폴리에스테르(원료 2)의 화학적 구조 및 양성자가 존재하는 위치를 나타낸 것이다.
도 4는 원료 1의 혼합 재질의 고분자 중 폴리우레탄(원료 3)의 화학적 구조 및 양성자가 존재하는 위치를 나타낸 것이다.
도 5는 혼합 재질의 고분자 소재 및 이를 구성하는 단일 고분자와 실시예 1의 방법에 따라 분리된 고분자에 대해 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 6은 혼합 재질의 고분자 소재로부터 분리될 수 있는 폴리에스테르와 폴리우레탄 고분자들에 대한 IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 7은 제1의 화합물의 온도를 달리 적용하여 혼합 재질의 유색 고분자 소재로부터 색상 이물질들을 미리 제거한 혼합 고분자 소재의 원료들을 나타낸 사진이다.
도 8은 혼합 재질의 고분자 소재 내 폴리우레탄을 분리한 후 해중합하여 얻은 폴리올 또는 스판덱스를 합성하기 위해 사용되는 원료의 화학적 구조 및 양성자가 존재하는 위치를 나타낸 것이다.
도 9는 분리된 폴리우레탄의 해중합으로부터 얻어진 재생 폴리올과 시약 제조사로부터 공급받은 폴리올에 대해 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 10은 분리된 폴리우레탄의 해중합으로부터 얻어진 재생 폴리올과 시약 제조사로부터 공급받은 폴리올에 대한 IR 스펙트럼을 나타낸 것이다.Figure 1 is a conceptual diagram for explaining a method of recycling polyester and polyurethane blended fibers as an example of a mixed polymer containing a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group according to an embodiment of the present invention. am.
Figure 1 is a conceptual diagram for explaining a method of recycling polyester and polyurethane blended fibers as an example of a mixed polymer containing a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group according to an embodiment of the present invention. am.
Figure 2 shows selective dissolution of polyurethane by contacting a mixed polymer material with a first compound and a second compound according to Example 1, with contact times (a) 5 minutes, (b) 10 minutes, and (c) After 30 minutes and (d) 180 minutes, the shape of the mixed polymer material was observed under a stereomicroscope.
Figure 3 shows the chemical structure of polyester (raw material 2) and the location of protons in the polymer of the mixed material of raw material 1.
Figure 4 shows the chemical structure of polyurethane (raw material 3) and the location of protons in the polymer of the mixed material of raw material 1.
Figure 5 is a 1 H-NMR spectrum measured for a mixed polymer material, a single polymer composing it, and a polymer separated according to the method of Example 1.
Figure 6 shows the IR spectrum for polyester and polyurethane polymers that can be separated from the mixed polymer material.
Figure 7 is a photograph showing the raw materials of the mixed polymer material in which colored foreign substances were previously removed from the colored polymer material of the mixed material by applying different temperatures of the first compound.
Figure 8 shows the chemical structure of the raw materials used to synthesize polyol or spandex obtained by separating polyurethane in the mixed polymer material and then depolymerizing it and the location of the proton.
Figure 9 shows 1 H-NMR spectra measured for regenerated polyol obtained from depolymerization of separated polyurethane and polyol supplied from a reagent manufacturer.
Figure 10 shows the IR spectra for the recycled polyol obtained from the depolymerization of the separated polyurethane and the polyol supplied from the reagent manufacturer.
다른 식으로 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술 분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a part “includes” a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 고분자 소재를 재생하는 방법에 관한 것으로, 상기 혼합 형태의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자만을 선택적으로 용해한 후, 이를 여과하여, 상기 혼합 재질의 고분자로부터 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 개별적으로 분리하고, 고분자 종류와 특성에 맞는 최적의 해중합 반응 조건을 적용하여 고순도 고수율의 제품을 얻을 수 있는, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 모두 혼합 재질의 고분자 소재를 재활용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of regenerating a mixed polymer material in which a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group are mixed, by selectively dissolving only the polymer containing a urethane functional group in the mixed polymer. After filtering, the polymer containing the ester functional group and the polymer containing the urethane functional group are individually separated from the polymer of the mixed material, and the optimal depolymerization reaction conditions suitable for the type and characteristics of the polymer are applied to produce a high-purity, high-yield product. It relates to a method of recycling a polymer material that is a mixture of both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, which can be obtained.
본 발명에서 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자는 다가의 알코올(또는 폴리올)로부터 유도되어 유연한 구조와 탄성 회복력을 갖는 분자 구조와 강한 응집력을 제공하는 분자 구조가 서로 우레탄 결합에 의해 높은 분자량의 구조로 제조된 소재이며 폴리우레탄으로도 불려진다. 우레탄 작용기를 포함하는 고분자는 연질 또는 경질의 특성을 갖는 폴리우레탄일 수 있으며, 제조시 발포에 의해 기포를 갖도록 제조된 폼형 폴리우레탄이거나 연속된 고분자상이 주를 이루는 비폼형(Non-form) 폴리우레탄 소재도 있을 수 있다. 여기에, 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나 전술한 고분자의 종류에 한정되는 것은 아니며, 공지된 다른 고분자와의 혼합물 혹은 공중합된 형태이거나, 혹은 여러 형태의 유·무기 이물질이 포함된 형태일 수 있다In the present invention, the polymer containing the urethane functional group is derived from a polyhydric alcohol (or polyol), and the molecular structure having a flexible structure and elastic recovery force and the molecular structure providing strong cohesion are manufactured into a high molecular weight structure by urethane bonding to each other. This material is also called polyurethane. The polymer containing a urethane functional group may be a polyurethane with soft or hard characteristics, and may be a foam-type polyurethane manufactured to have cells by foaming during production, or a non-form polyurethane mainly composed of a continuous polymer phase. There may also be material. Here, it may include polyethylene, high-density polyethylene, low-density polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, or a combination thereof, but is not limited to the types of polymers described above, and may be in the form of a mixture or copolymerization with other known polymers, Or, it may contain various types of organic and inorganic foreign substances.
상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 일례로써 폴리우레탄은 우레탄 작용기를 포함하고 있는 다중블록 공중합체(multiblock copolymer) 형태의 고분자이며, 우레탄 결합에 인접하여 강한 응집력과 열역학적 안정성을 유지하게 하는 강직한 구조의 하드 세그먼트(hard segment; HS)와 유연한 고분자의 사슬을 형성하여 탄성력을 갖도록 하는 소프트 세그먼트(soft segment; SS)로 구성되며 다양한 종류, 형태 및 특성을 갖는 고분자일 수 있다.As an example of a polymer containing the urethane functional group, polyurethane is a polymer in the form of a multiblock copolymer containing a urethane functional group, and has a rigid structure adjacent to the urethane bond that maintains strong cohesion and thermodynamic stability. It is composed of a hard segment (HS) and a soft segment (SS) that forms a chain of flexible polymers to have elasticity and can be a polymer with various types, shapes, and characteristics.
상기 폴리우레탄의 HS를 구성하는 부분은 디이소시아네이트의 여러 형태가 사용된 것일 수 있으나 방향족 디이소시아네이트가 가장 일반적이다. 폴리우레탄의 합성에 의해 HS를 형성하는 방향족 디이소시아네이트의 대표적인 예로써, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI), m-자일렌디이소시아네이트(MXDI) 등 단분자 형태의 것일 수 있으나, 폴리이소시아네이트와 같이 유기상에 쉽게 용해되기 때문에 취급이 쉬운 고분자 형태가 사용된 것일 수도 있다. 상기 폴리우레탄의 유연한 고분자 사슬을 구성하는 SS는 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올이나 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜 (PTMEG) (또는 폴리테트라하이드로퓨란 (PolyTHF)) 등의 형태가 사용된 것일 수 있다.The part that constitutes the HS of the polyurethane may be made of various types of diisocyanate, but aromatic diisocyanate is the most common. Representative examples of aromatic diisocyanates that form HS through the synthesis of polyurethane include toluene diisocyanate (TDI), methylene diphenyl diisocyanate (MDI), and m-xylene diisocyanate (MXDI). , a polymer form that is easy to handle, such as polyisocyanate, may be used because it is easily soluble in the organic phase. SS, which constitutes the flexible polymer chain of the polyurethane, may be in the form of polyether polyol, polyester polyol, poly(tetramethylene ether) glycol (PTMEG) (or polytetrahydrofuran (PolyTHF)).
또한, 본 발명에서 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자는 디카르복실산과 디알콜이 축중합하여 형성된 고분자일 수 있으며, 여기서 디카르복실산은 테레프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 디페닐 디카르복실산, 디페닐 에테르 디카르복실산, 디페닐설폰 디카르복실산, 디페녹시에탄 디카르복실산, 숙신산, 아디프산, 세바크산, 아젤라산, 데칸 디카르복실산, 시클로헥산 디카르복실산, 트리멜리트산, 피로멜리트산 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 디알콜은 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 테트라메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 데칸메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 테트라프로필렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디(테트라메틸렌)글리콜, 트리(테트라메틸렌)글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 펜타에리스리톨, 2,2-비스(4-β-하이드록시페닐)프로판 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.In addition, in the present invention, the polymer containing the ester functional group may be a polymer formed by condensation polymerization of dicarboxylic acid and dialcohol, where the dicarboxylic acid is terephthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyl dicarboxylic acid, and diphenyl dicarboxylic acid. Ether dicarboxylic acid, diphenylsulfone dicarboxylic acid, diphenoxyethane dicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, decane dicarboxylic acid, cyclohexane dicarboxylic acid, tricarboxylic acid It is selected from the group consisting of mellitic acid, pyromellitic acid, and combinations thereof, and the dialcohol is ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,2-propanediol, tetramethylene glycol, neopentyl glycol, hexamethylene glycol, decane methylene glycol, and dodecyl alcohol. Camethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, polypropylene glycol, di(tetramethylene) glycol , tri(tetramethylene)glycol, polytetramethylene glycol, pentaerythritol, 2,2-bis(4-β-hydroxyphenyl)propane, and combinations thereof.
예로써, 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트(PPT), 폴리글리콜라이드 또는 폴리글리콜산(PGA), 폴리락트산(PLA), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리히드록시알카노에이트(PHA), 폴리히드록시부티레이트(PHB), 폴리에틸렌아디페이트(PEA), 폴리부틸렌숙시네이트(PBS), 폴리(3-히드록시부티레이트-코-3-히드록시발러레이트)(PHBV), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 벡트란 및 이의 조합에서 선택될 수 있다.For example, polymers containing the ester functional group include polyethylene terephthalate (PET), polypropylene terephthalate (PPT), polyglycolide or polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL), Polyhydroxyalkanoate (PHA), polyhydroxybutyrate (PHB), polyethylene adipate (PEA), polybutylene succinate (PBS), poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) ) (PHBV), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), Vectran, and combinations thereof.
한편, 본 발명에 있어서, 혼합 재질의 고분자는 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 외에도 면, 셀룰로오스, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론 등의 천연 또는 합성 고분자가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the polymer of the mixed material may further include natural or synthetic polymers such as cotton, cellulose, polypropylene, polyethylene, and nylon, in addition to polymers containing ester functional groups and polymers containing urethane functional groups.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 고분자를 재생할 수 있는 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, a detailed description will be given of a method for regenerating a polymer of a mixed material in which a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group are mixed according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 구성 성분의 일부 또는 전부인 혼합 재질의 고분자를 재생시키기 위해, 상기 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 조성물이 사용되며, 이는 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물; 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to regenerate a polymer of a mixed material in which a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group are part or all of the components according to an embodiment of the present invention, a polymer containing a urethane functional group in the polymer of the mixed material is used. A selectively dissolving composition is used, comprising: a first compound comprising at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups; and a second compound comprising at least one of a compound having one or more alcohol functional groups.
상기 제1 화합물은 메톡시벤젠, 에톡시벤젠, 뷰톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠, 1,3-디메톡시벤젠, 1,4-디메톡시벤젠, 1,2-디에톡시벤젠, 1,3-디에톡시벤젠, 1,4-디에톡시벤젠, 1,2,3-트리메톡시벤젠, 1,2,4-트리메톡시벤젠, 1,3,5-트리메톡시벤젠, 1,2,3-트리에톡시벤젠, 1,2,4-트리에톡시벤젠, 1,3,5-트리에톡시벤젠, 1,2,3,4-테트라메톡시벤젠, 1,2,3,5-테트라메톡시벤젠, 1,2,4,5-테트라메톡시벤젠, 1-메톡시-2-메틸벤젠, 1-메톡시-3-메틸벤젠, 1-메톡시-4-메틸벤젠, 1-에틸-2-메톡시벤젠, 1-에틸-3-메톡시벤젠, 1-에틸-4-메톡시벤젠, 1-에톡시-2-메틸벤젠, 1-에톡시-3-메틸벤젠, 1-에톡시-4-메틸벤젠, 1-에톡시-2-에틸벤젠, 1-에톡시-3-에틸벤젠, 1-에톡시-4-에틸벤젠, 1-메톡시-2-프로프-2-에닐벤젠, 1-메톡시-3-프로프-1-에닐벤젠, 1-메톡시-3-프로프-2-에닐벤젠, 1-메톡시-4-프로프-2-에닐벤젠, 1-메톡시-4-[(E)-프로프-1-에닐]벤젠(시스), 1-메톡시-4-[(E)-프로프-1-에닐]벤젠(트랜스), 메틸2-에톡시벤조에이트, 메틸3-에톡시벤조에이트, 메틸4-에톡시벤조에이트, 에틸2-에톡시벤조에이트, 에틸3-에톡시벤조에이트, 에틸4-에톡시벤조에이트, 에틸(E)3-(4-하이드록시-3,5-디메톡시페닐)프로프-2-에노에이트, 2-메톡시벤잘데하이드, 3-메톡시벤잘데하이드, 4-메톡시벤잘데하이드, 2-에톡시벤잘데하이드, 3-에톡시벤잘데하이드, 4-에톡시벤잘데하이드, 2-프로폭시벤잘데하이드, 3-프로폭시벤잘데하이드, 4-프로폭시벤잘데하이드, 2-뷰톡시벤잘데하이드, 3-뷰톡시벤잘데하이드, 4-뷰톡시벤잘데하이드, 2-메톡시벤조나이트릴, 3-메톡시벤조나이트릴, 4-메톡시벤조나이트릴, 2-메톡시벤조산, 3-메톡시벤조산, 4-메톡시벤조산, 2,3-디메톡시벤조산, 2,4-디메톡시벤조산, 2,5-디메톡시벤조산, 2,6-디메톡시벤조산, 3,4-디메톡시벤조산, 3,5-디메톡시벤조산, 2,3-디메톡시-4-메틸 벤조산, 2,5-디메톡시-4-메틸 벤조산, 2,6-디메톡시-4-메틸 벤조산, 3,5-디메톡시-4-메틸 벤조산, 2-에톡시벤조산, 3-에톡시벤조산, 4-에톡시벤조산, 2-에톡시-3-에틸 벤조산, 3-에톡시-5-에틸 벤조산, 4-에톡시-2-에틸 벤조산, 4-에톡시-3-에틸 벤조산, 3-에톡시-4-하이드록시벤조산, 에틸 2-메톡시벤조산, 에틸 3-메톡시벤조산, 에틸 4-메톡시벤조산, 2-하이드록시-3-메톡시벤조산, 2-하이드록시-4-메톡시벤조산, 2-하이드록시-5-메톡시벤조산, 2-하이드록시-6-메톡시벤조산, 2-하이드록시-4,5-디메톡시벤조산, 2-하이드록시-4,6-디메톡시벤조산, 3-하이드록시-4-메톡시벤조산, 3-하이드록시-5-메톡시벤조산, 3-하이드록시-4,5-디메톡시벤조산, 4-하이드록시-2-메톡시벤조산, 4-하이드록시-3-메톡시벤조산, 4-하이드록시-2,6-디메톡시벤조산, 4-하이드록시-3,5-디메톡시벤조산, 3,4-디하이드록시벤조산, 3-(4-하이드록시-3,5-디메톡시페닐프로프-2-에노익산, 2-메톡시페놀, 3-메톡시페놀, 4-메톡시페놀, 2-메톡시-4-(프로프-1-에닐)페놀, 2-메톡시-4-프로프-2-에닐페놀, 4-메톡시-2-[(E)-프로프-1-에닐]페놀, 1-(4-메톡시페닐)에타논 2,3-디메톡시페놀, 2,4-디메톡시페놀, 2,5-디메톡시페놀, 2,6-디메톡시페놀, 3,4-디메톡시페놀, 3,5-디메톡시페놀, 2,6-디메톡시-4-프로프-2-에닐페놀, 2-에톡시페놀, 3-에톡시페놀, 4-에톡시페놀, 4-에틸-2,5-디메톡시페놀, 4-에틸-2,6-디메톡시페놀, 2-터트-부틸-4-메톡시페놀, 3-터트-부틸-4-메톡시페놀, 4-터트-부틸-2-메톡시페놀, 1-(4-하이드록시-2,6-디메톡시페닐)에타논, 1-(4-하이드록시-3,5-디메톡시페닐)에타논, 2-하이드록시-3-메톡시벤잘데하이드, 2-하이드록시-4-메톡시벤잘데하이드, 2-하이드록시-5-메톡시벤잘데하이드, 2-하이드록시-6-메톡시벤잘데하이드, 3-하이드록시-2-메톡시벤잘데하이드, 3-하이드록시-4-메톡시벤잘데하이드, 3-하이드록시-5-메톡시벤잘데하이드, 4-하이드록시-2-메톡시벤잘데하이드, 4-하이드록시-3-메톡시벤잘데하이드, 2-하이드록시-3,5-디메톡시벤잘데하이드, 2-하이드록시-4,6-디메톡시벤잘데하이드, 4-하이드록시-2,6-디메톡시벤잘데하이드, 4-하이드록시-3,5-디메톡시벤잘데하이드, 3-에톡시-2-하이드록시벤잘데하이드 중에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있다.The first compound is methoxybenzene, ethoxybenzene, butoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, 1,4-dimethoxybenzene, 1,2-diethoxybenzene, 1 ,3-diethoxybenzene, 1,4-diethoxybenzene, 1,2,3-trimethoxybenzene, 1,2,4-trimethoxybenzene, 1,3,5-trimethoxybenzene, 1, 2,3-triethoxybenzene, 1,2,4-triethoxybenzene, 1,3,5-triethoxybenzene, 1,2,3,4-tetramethoxybenzene, 1,2,3, 5-tetramethoxybenzene, 1,2,4,5-tetramethoxybenzene, 1-methoxy-2-methylbenzene, 1-methoxy-3-methylbenzene, 1-methoxy-4-methylbenzene, 1-ethyl-2-methoxybenzene, 1-ethyl-3-methoxybenzene, 1-ethyl-4-methoxybenzene, 1-ethoxy-2-methylbenzene, 1-ethoxy-3-methylbenzene, 1-ethoxy-4-methylbenzene, 1-ethoxy-2-ethylbenzene, 1-ethoxy-3-ethylbenzene, 1-ethoxy-4-ethylbenzene, 1-methoxy-2-prop- 2-enylbenzene, 1-methoxy-3-prop-1-enylbenzene, 1-methoxy-3-prop-2-enylbenzene, 1-methoxy-4-prop-2-enylbenzene, 1-methoxy-4-[(E)-prop-1-enyl]benzene (cis), 1-methoxy-4-[(E)-prop-1-enyl]benzene (trans), methyl2 -Ethoxybenzoate, methyl 3-ethoxybenzoate, methyl 4-ethoxybenzoate, ethyl 2-ethoxybenzoate, ethyl 3-ethoxybenzoate, ethyl 4-ethoxybenzoate, ethyl (E) 3-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)prop-2-enoate, 2-methoxybenzaldehyde, 3-methoxybenzaldehyde, 4-methoxybenzaldehyde, 2- Ethoxybenzaldehyde, 3-ethoxybenzaldehyde, 4-ethoxybenzaldehyde, 2-propoxybenzaldehyde, 3-propoxybenzaldehyde, 4-propoxybenzaldehyde, 2-butoxy Benzaldehyde, 3-butoxybenzaldehyde, 4-butoxybenzaldehyde, 2-methoxybenzonitrile, 3-methoxybenzonitrile, 4-methoxybenzonitrile, 2-methoxybenzoic acid, 3-methoxybenzoic acid, 4-methoxybenzoic acid, 2,3-dimethoxybenzoic acid, 2,4-dimethoxybenzoic acid, 2,5-dimethoxybenzoic acid, 2,6-dimethoxybenzoic acid, 3,4-dimethoxy Benzoic acid, 3,5-dimethoxybenzoic acid, 2,3-dimethoxy-4-methyl benzoic acid, 2,5-dimethoxy-4-methyl benzoic acid, 2,6-dimethoxy-4-methyl benzoic acid, 3,5- Dimethoxy-4-methyl benzoic acid, 2-ethoxybenzoic acid, 3-ethoxybenzoic acid, 4-ethoxybenzoic acid, 2-ethoxy-3-ethyl benzoic acid, 3-ethoxy-5-ethyl benzoic acid, 4-ethoxy -2-ethyl benzoic acid, 4-ethoxy-3-ethyl benzoic acid, 3-ethoxy-4-hydroxybenzoic acid, ethyl 2-methoxybenzoic acid, ethyl 3-methoxybenzoic acid, ethyl 4-methoxybenzoic acid, 2- Hydroxy-3-methoxybenzoic acid, 2-hydroxy-4-methoxybenzoic acid, 2-hydroxy-5-methoxybenzoic acid, 2-hydroxy-6-methoxybenzoic acid, 2-hydroxy-4,5 -Dimethoxybenzoic acid, 2-hydroxy-4,6-dimethoxybenzoic acid, 3-hydroxy-4-methoxybenzoic acid, 3-hydroxy-5-methoxybenzoic acid, 3-hydroxy-4,5-dime Toxybenzoic acid, 4-hydroxy-2-methoxybenzoic acid, 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid, 4-hydroxy-2,6-dimethoxybenzoic acid, 4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzoic acid , 3,4-dihydroxybenzoic acid, 3-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenylprop-2-enoic acid, 2-methoxyphenol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol , 2-methoxy-4-(prop-1-enyl)phenol, 2-methoxy-4-prop-2-enylphenol, 4-methoxy-2-[(E)-prop-1- Enyl] phenol, 1-(4-methoxyphenyl)ethanone 2,3-dimethoxyphenol, 2,4-dimethoxyphenol, 2,5-dimethoxyphenol, 2,6-dimethoxyphenol, 3,4 -Dimethoxyphenol, 3,5-dimethoxyphenol, 2,6-dimethoxy-4-prop-2-enylphenol, 2-ethoxyphenol, 3-ethoxyphenol, 4-ethoxyphenol, 4- Ethyl-2,5-dimethoxyphenol, 4-ethyl-2,6-dimethoxyphenol, 2-tert-butyl-4-methoxyphenol, 3-tert-butyl-4-methoxyphenol, 4-tert- Butyl-2-methoxyphenol, 1-(4-hydroxy-2,6-dimethoxyphenyl)ethanone, 1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)ethanone, 2-hydroxy -3-methoxybenzaldehyde, 2-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde, 2-hydroxy-5-methoxybenzaldehyde, 2-hydroxy-6-methoxybenzaldehyde, 3- Hydroxy-2-methoxybenzaldehyde, 3-hydroxy-4-methoxybenzaldehyde, 3-hydroxy-5-methoxybenzaldehyde, 4-hydroxy-2-methoxybenzaldehyde, 4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde, 2-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde, 2-hydroxy-4,6-dimethoxybenzaldehyde, 4-hydroxy-2, It may be one or more compounds selected from 6-dimethoxybenzaldehyde, 4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzaldehyde, and 3-ethoxy-2-hydroxybenzaldehyde.
상기 제2 화합물은 일가 또는 다가 알코올로써, 탄소수 1 ~ 20의 직쇄상, 분지형, 고리형 또는 이들의 혼합 형태인 알코올 중에서 선택된 하나 이상의 화합물일 수 있다. 상기 다가 알코올은 알코올(OH) 관능기가 2개 이상인 것이다.The second compound may be a monohydric or polyhydric alcohol, and may be one or more compounds selected from linear, branched, cyclic, or mixed forms of alcohols having 1 to 20 carbon atoms. The polyhydric alcohol has two or more alcohol (OH) functional groups.
상기 제1 화합물 및 제2 화합물은 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 것 외에도, 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합용 조성물로도 직접 사용될 수 있다.In addition to selectively dissolving polymers containing urethane functional groups, the first and second compounds can also be directly used as compositions for depolymerization of polymers containing ester functional groups and polymers containing urethane functional groups.
또한, 상기 제2 화합물에 대한 상기 제1 화합물의 중량비가 특정범위일 때 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 선택적 용해 효율이 증대된다. 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 조성물은 제2 화합물에 대한 제1 화합물의 중량비 (제1 화합물 중량(g) / 제2 화합물 중량(g))가 0.01 내지 100 인 것이 바람직하며, 0.1 내지 10 인 것이 보다 바람직하고, 0.5 내지 2 의 중량비인 것이 더욱 바람직하다.In addition, when the weight ratio of the first compound to the second compound is within a specific range, the selective dissolution efficiency of the polymer containing the urethane functional group is increased. The composition that selectively dissolves the polymer containing the urethane functional group preferably has a weight ratio of the first compound to the second compound (weight of the first compound (g) / weight of the second compound (g)) of 0.01 to 100, A weight ratio of 0.1 to 10 is more preferable, and a weight ratio of 0.5 to 2 is still more preferable.
상기 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 조성물은 제1의 화합물과 제2의 화합물이 서로 균일하게 혼합된 상태일 수도 있으나, 상기 제1 화합물/제2 화합물의 중량비 범위를 만족하는 한, 제1 화합물과 제2 화합물이 균일하지 않은 불한정한 상으로 존재할 수도 있다.The composition for selectively dissolving a polymer containing a urethane functional group in the polymer of the mixed material may be a uniform mixture of the first compound and the second compound, but the weight ratio of the first compound/second compound is within the range. As long as satisfies, the first compound and the second compound may exist in a non-uniform, indefinite phase.
또한, 본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 구성 성분의 일부 또는 전부인 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method of selectively dissolving a polymer containing a urethane functional group from a mixed polymer in which a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group are part or all of the components.
상기 용해 방법은, 상기 혼합 재질의 고분자에 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물; 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 상기 혼합 재질의 고분자와 순차적으로 접촉시키거나 동시에 접촉시켜, 상기 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 것을 특징으로 한다.The dissolution method includes: a first compound including at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups in the polymer of the mixed material; and sequentially or simultaneously contacting a second compound containing at least one of the compounds having one or more alcohol functional groups with the polymer of the mixed material to selectively dissolve the polymer containing a urethane functional group in the polymer of the mixed material. It is characterized by ordering.
상기 제1 화합물 및 제2 화합물의 중량비율 등은 전술한 조성물 관련 설명에서 기술한 부분과 동일하므로 반복 기재는 생략한다.Since the weight ratio of the first compound and the second compound is the same as that described in the description of the composition above, repeated description is omitted.
상기 혼합 재질의 고분자 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 선택적 용해 시 온도범위는 100℃ 내지 180℃인 것이 바람직하고, 120℃ 내지 170℃인 것이 보다 바람직하고, 140℃ 내지 155℃인 것이 더욱 바람직하다. The temperature range for selective dissolution of the polymer containing the urethane functional group in the polymer of the mixed material is preferably 100°C to 180°C, more preferably 120°C to 170°C, and even more preferably 140°C to 155°C. .
상기 제1 화합물 및 제2 화합물은 상온에서 고상인 것도 사용될 수 있으나, 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적 용해하기 위해 상기의 온도범위로 가열했을 때에는 액체상태인 것이 바람직하며, 적어도 구성하는 화합물 중 하나가 액체상태이며 다른 화합물을 용해할 수 있는 것이 바람직하다.The first and second compounds may be used in a solid state at room temperature, but are preferably in a liquid state when heated to the above temperature range to selectively dissolve the polymer containing the urethane functional group, and at least one of the constituting compounds It is desirable that it is in a liquid state and can dissolve other compounds.
상기 혼합 재질의 고분자와 제1 화합물 및 제2 화합물을 순차적으로 접촉시킬 때에는 제2 화합물을 먼저 혼합 재질의 고분자와 접촉시킬 수도 있으나, 바람직하게는 제1 화합물을 먼저 복합고분자와 접촉시켜 불필요한 이물질을 제거할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 화합물를 유색 혼합 재질의 고분자와 접촉하면 상기 유색 혼합 재질의 고분자에 포함된 색소 및 기타 유무기 이물질(염료나 안료 등)을 먼저 추출 및 제거할 수 있는 일련의 공정 구성이 가능하다. When sequentially contacting the polymer of the mixed material with the first compound and the second compound, the second compound may be brought into contact with the polymer of the mixed material first, but preferably the first compound is brought into contact with the composite polymer first to remove unnecessary foreign substances. It can be removed. For example, when the first compound is brought into contact with a polymer of a colored mixed material, a series of processes can be configured to first extract and remove pigments and other organic and inorganic foreign substances (dyes, pigments, etc.) contained in the polymer of the colored mixed material. .
이때, 상기 혼합 재질의 고분자 질량 대비 제1 화합물의 질량은 0.1 내지 1000 배의 범위일 수 있으며, 제1 화합물과 혼합 재질의 고분자 접촉시 온도는 100℃ 내지 180℃일 수 있다. 상기 온도가 100℃ 미만일 경우 이물질의 추출 및 제거의 효과가 완전하지 않을 수 있으며, 180℃를 초과할 경우 이물질이 분해되어 혼합물이 오염되거나, 혼합 재질 내 고분자들의 해중합이 먼저 진행되어, 이후 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 선택적 용해 및 분리된 고분자의 개별 해중합에 대한 성능 및 최종 제품의 품질 저하에 따라 혼합 재질의 고분자에 대한 재활용 효과가 미흡해질 수 있다.At this time, the mass of the first compound compared to the mass of the polymer of the mixed material may range from 0.1 to 1000 times, and the temperature when the first compound and the polymer of the mixed material come into contact may be 100°C to 180°C. If the temperature is less than 100°C, the effect of extracting and removing foreign substances may not be complete, and if it exceeds 180°C, the foreign matter may decompose and contaminate the mixture, or the polymers in the mixed material will depolymerize first, and then urethane functional groups will be formed. Depending on the performance of selective dissolution of polymers containing and individual depolymerization of separated polymers and deterioration of the quality of the final product, the recycling effect for polymers of mixed materials may be insufficient.
상기 이물질의 제거과정은 질소와 같은 비활성기체의 퍼징을 동시에 실시하거나 미리 퍼징이 실시된 상태에서 진행할 수도 있다. 상기 접촉시간은 혼합 재질의 고분자 양이나 접촉시 온도, 제1 화합물의 양 등에 따라 변할 수 있어 가변적이나, 1분 내지 24시간의 범위일 수 있다. 또한, 상기 접촉이 원활하도록 하기 위하여 제1 화합물과 혼합 재질의 고분자로 구성된 혼합물을 교반할 수 있으며, 제1 화합물이 초기에 가해지거나 연속적인 흐름에 의해 공급될 수 있다. 또한 이물질을 제거하는 과정에서 발생하는 추출액으로부터 증류, 증발, 건조 등의 분리 방법을 사용하여 제1 화합물을 회수한 후, 이물질을 제거하기 위한 과정에 재공급하거나 제1 화합물 대비 고분자의 양을 조절하는데 사용될 수도 있다.The process of removing foreign substances may be performed simultaneously with purging with an inert gas such as nitrogen, or may be performed with purging performed in advance. The contact time is variable depending on the amount of polymer in the mixed material, the temperature at the time of contact, the amount of the first compound, etc., but may range from 1 minute to 24 hours. Additionally, in order to ensure smooth contact, the mixture composed of the first compound and the polymer of the mixed material may be stirred, and the first compound may be added initially or supplied through a continuous flow. In addition, the first compound is recovered from the extract generated in the process of removing foreign substances using separation methods such as distillation, evaporation, and drying, and then re-supplied in the process to remove foreign substances or adjusting the amount of polymer compared to the first compound. It can also be used to
앞서 제1 화합물을 사용하여 이물질을 제거하는 과정을 통해 준비된 혼합 재질의 고분자와 제1 화합물이 혼합된 조성물을 원위치에서 또는 외부에 위치한 별도의 공정으로 이송하여 제2 화합물을 추가함으로써 우레탄 작용기를 포함하고 있는 고분자를 선택적으로 용해하기 위한 과정이 수행될 수 있다. 앞서 설명한 이물질 제거 과정을 거치지 않을 경우, 혼합 재질의 고분자에 제1 혼합물과 제2 혼합물을 함께 가하여 우레탄 작용기를 포함하고 있는 고분자를 선택적으로 용해할 수 있다. 화합물의 각 조성은 전술한 바와 같이 제2 화합물에 대한 제1 화합물의 중량비(제1 화합물 중량(g) / 제2 화합물 중량(g))가 0.01 내지 100 이 되도록 조절하여야 한다. The composition containing the first compound and the polymer of the mixed material previously prepared through the process of removing foreign substances using the first compound is transferred in situ or to a separate process located outside and the second compound is added to contain the urethane functional group. A process can be performed to selectively dissolve the polymer in question. If the foreign matter removal process described above is not performed, the polymer containing the urethane functional group can be selectively dissolved by adding the first mixture and the second mixture together to the polymer of the mixed material. As described above, the composition of each compound must be adjusted so that the weight ratio of the first compound to the second compound (weight of the first compound (g) / weight of the second compound (g)) is 0.01 to 100.
상기 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하고 있는 고분자를 선택적으로 용해하기 위해, 준비된 제1 화합물과 제2 화합물이 가해진 혼합물은 100℃ 내지 180℃의 온도 범위로 가열 및 유지할 수 있다. 상기 온도가 100℃ 미만일 경우 폴리우레탄이 용해되지 않을 수도 있으며, 180℃를 초과할 경우 혼합 재질 내 고분자들의 해중합이 먼저 진행될 수 있으며, 여러 부반응에 의해 고품질의 제품을 회수하기 어려울 수 있다.In order to selectively dissolve the polymer containing the urethane functional group from the polymer of the mixed material, the mixture to which the prepared first and second compounds are added can be heated and maintained at a temperature range of 100°C to 180°C. If the temperature is less than 100°C, polyurethane may not dissolve, and if it exceeds 180°C, the polymers in the mixed material may depolymerize first, and it may be difficult to recover high-quality products due to various side reactions.
상기 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하고 있는 고분자를 선택적으로 용해하기 위한 과정은 질소와 같은 비활성기체의 퍼징을 동시에 실시하거나 미리 퍼징이 실시된 상태에서 진행할 수도 있다.The process for selectively dissolving the polymer containing the urethane functional group from the polymer of the mixed material may be performed simultaneously with purging with an inert gas such as nitrogen or may be performed with purging performed in advance.
상기 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하고 있는 고분자를 선택적으로 용해하기 위한 과정은 상기 온도로 유지된 상태에서 1분 내지 24시간 동안 유지할 수 있으며, 이때 제1 화합물 및 제2 화합물이 상기 혼합 재질의 고분자와 접촉이 원활하도록 교반을 병행하여 실시할 수도 있다.The process for selectively dissolving the polymer containing a urethane functional group from the polymer of the mixed material can be maintained at the temperature for 1 minute to 24 hours, where the first compound and the second compound are added to the mixed material. Stirring may be performed in parallel to ensure smooth contact with the polymer.
상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 선택적으로 용해된 후에는 용해되지 않은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 해당 용해조건에서 화학적·물리적 변화가 거의 일어나지 않는 비용해성 고분자(예컨대, 면, 셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등)는 제1 화합물 및 제2 화합물에 의해 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 용해된 혼합용액으로부터 분리할 수 있다. 상기 분리 방법은 필터 등의 여과나 원심분리, 정치 후 분리 등의 수단을 통하여 수행할 수 있으나 용해되지 않은 고분자를 상기 혼합물로부터 분리할 수 있는 수단이라면 제한되지 않는다. 상기 분리 방법은 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 선택적으로 용해하는 과정과 병행하여 진행할 수도 있다.After the polymer containing the urethane functional group is selectively dissolved, the polymer containing the undissolved ester functional group and the insoluble polymer in which little chemical or physical change occurs under the dissolution conditions (e.g., cotton, cellulose, polyethylene, polypropylene) , nylon, etc.) can be separated from a mixed solution in which a polymer containing a urethane functional group is dissolved by the first compound and the second compound. The separation method can be performed through means such as filtration, centrifugation, separation after standing, etc., but is not limited as long as it is a means that can separate undissolved polymers from the mixture. The separation method may be carried out in parallel with the process of selectively dissolving the polymer containing the urethane functional group.
또한, 본 발명은 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 고분자 소재를 재활용하기 위한 해중합 방법을 제공한다. 상기 해중합 방법은, (a) 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 혼합된 형태의 혼합 재질의 고분자 소재에 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 접촉시켜, 상기 혼합 고분자 소재 내 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시키는 단계; (b) 상기 선택적 용해 후 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 용해된 혼합용액를 여과하여, 상기 혼합 재질의 고분자 소재로부터 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 단계; 및 (c) 분리된 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 각각을 별도로 해중합 반응을 진행시키는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.Additionally, the present invention provides a depolymerization method for recycling a polymer material that is a mixture of a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group. The depolymerization method includes: (a) a first compound containing at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups in a mixed polymer material of a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group; And contacting a second compound containing at least one of a compound having one or more alcohol functional groups to selectively dissolve the polymer containing a urethane functional group in the mixed polymer material; (b) filtering the mixed solution in which the polymer containing the urethane functional group is dissolved after the selective dissolution, and separating the polymer containing the ester functional group and the polymer containing the urethane functional group from the polymer material of the mixed material; and (c) separately depolymerizing the polymer containing the separated ester functional group and the polymer containing the urethane functional group.
또한, 본 발명의 일 실시예로써, 상기 (c) 단계에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 여과된 여과액에 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 해중합용 촉매를 추가하여 해중합을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, as an embodiment of the present invention, the depolymerization of the polymer containing the urethane functional group in step (c) may be characterized in that the depolymerization is performed by adding a catalyst for depolymerization of the polymer containing the urethane functional group to the filtered filtrate. You can.
상기 해중합용 촉매는 알칼리 수산화물, 알칼리토 수산화물, 알칼리 아세트산염, 알칼리토 아세트산염, 알칼리 탄산염, 알칼리 중탄산염, 알칼리토 탄산염, 알칼리 산화물과 같은 금속 촉매 또는 구아니딘계나 아민계의 유기화합물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.The depolymerization catalyst is selected from the group consisting of metal catalysts such as alkaline hydroxide, alkaline earth hydroxide, alkaline acetate, alkaline earth acetate, alkaline carbonate, alkaline bicarbonate, alkaline earth carbonate, and alkali oxide, or guanidine-based or amine-based organic compounds. There may be more than one.
상기 해중합용 조성물에서 촉매의 총 질량은 상기 우레탄 작용기를 포함하고 있는 고분자의 질량 대비 0.0001배 내지 0.5배의 범위, 바람직하게는 0.001배 내지 0.1배의 범위가 되도록 할 수 있으며, 해중합 온도는 100℃ 내지 170℃의 온도 범위, 바람직하게는 140℃ 내지 165℃의 온도범위에서 수행될 수 있다.The total mass of the catalyst in the depolymerization composition may be in the range of 0.0001 to 0.5 times the mass of the polymer containing the urethane functional group, preferably in the range of 0.001 to 0.1 times, and the depolymerization temperature is 100°C. It may be carried out in a temperature range of from 170°C to 170°C, preferably from 140°C to 165°C.
상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합시 상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 중량은 상기 제1 화합물 및 제2 화합물의 합계 중량 대비 1wt% 내지 200wt%에 해당할 수 있으며, 제1 화합물 및 제2 화합물의 중량비, 즉 제1 화합물/제2 화합물 중량비는 0.05 내지 20, 바람직하게는 0.1 내지 10, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2일 수 있다.When depolymerizing the polymer containing the urethane functional group, the weight of the polymer containing the urethane functional group may correspond to 1 wt% to 200 wt% relative to the total weight of the first compound and the second compound, and the first compound and the second compound The weight ratio, that is, the first compound/second compound weight ratio, may be 0.05 to 20, preferably 0.1 to 10, and more preferably 0.5 to 2.
상기 (b) 단계에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 선택적 용해 후 여과를 통해 준비된 여과액에 상기 제1 화합물 및/또는 제2 화합물을 추가하여, 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 대비의 제1 화합물 및/또는 제2 화합물의 중량비를 조절할 수도 있으나, 바람직하게는 제1 화합물 및/또는 제2 화합물 추가 없이 해중합 반응을 진행하는 것이 공정의 편의상 더 바람직할 수도 있다.In step (b), the first compound and/or the second compound is added to the filtrate prepared through filtration after selective dissolution of the polymer containing the urethane functional group, thereby obtaining the first compound and/or the second compound compared to the polymer containing the urethane functional group. Alternatively, the weight ratio of the second compound may be adjusted, but it may be more preferable for the convenience of the process to proceed with the depolymerization reaction without adding the first compound and/or the second compound.
본 발명은 일 실시예로써, 상기 (c) 단계에서 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 가수분해(Hydrolysis), 글라이콜리시스(Glycolysis), 메탄올리시스(Methanolysis), 에탄올리시스(Ethanolysis), 암모놀리시스(Ammonolysis), 아미놀리시스(Aminolysis) 등 현재까지 알려진 해중합 방법의 하나 이상을 통해 해중합을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the present invention, as an example, in step (c), the depolymerization of the polymer containing the ester functional group is carried out by hydrolysis, glycolysis, methanolysis, and ethanolysis. ), Ammonolysis, Aminolysis, etc. may be characterized in that depolymerization is performed through one or more of the depolymerization methods known to date.
이때 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자에 분해가 일어나지 않는 난분해성 고분자(예컨대, 면, 셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 등)들이 더 포함된 경우, 이들이 포함된 상태로 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 해중합하고, 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자의 해중합 반응으로부터 분해가 일어나지 않는 난분해성 고분자들은 여과나 원심분리와 같은 비교적 단순한 방법에 따라 반응 생성물로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.At this time, if the polymer containing the ester functional group further contains non-degradable polymers (e.g., cotton, cellulose, polyethylene, polypropylene, nylon, etc.), the polymer containing the ester functional group is added with these substances included. Hardly decomposable polymers that undergo depolymerization and do not undergo decomposition from the depolymerization reaction of the polymer containing the ester functional group can be separated from the reaction product by a relatively simple method such as filtration or centrifugation.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 본 발명의 일 실시예에 따라 혼합 고분자 소재를 화학적 재활용하기 위한 전처리 및 해중합 방법을 더욱 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the pretreatment and depolymerization method for chemical recycling of mixed polymer materials according to an embodiment of the present invention will be described in more detail through examples, comparative examples, and experimental examples.
원료 1raw material 1
중량비로 폴리에스테르 86%이고 폴리우레탄(스판덱스)이 14%인 염료가 도입되지 않아 색을 띠지 않는 혼합 재질의 섬유(혼방섬유)를 한 면이 약 2cm인 정사각형으로 작게 잘라 원료 1로 준비하였다.A mixed material fiber (blended fiber) containing 86% polyester and 14% polyurethane (spandex) by weight, which is colorless because no dye is introduced, was prepared as raw material 1 by cutting it into small squares with a side of about 2 cm.
원료 2raw material 2
염료가 도입되지 않아 무색이고 폴리에스테르가 100%인 섬유를 한 면이 약 2cm가 되도록 정사각형으로 작게 잘라 원료 2로 준비하였다.A colorless, 100% polyester fiber with no dye introduced was prepared as raw material 2 by cutting it into small squares so that each side was about 2 cm.
원료 3raw material 3
염료가 도입되지 않아 무색이고 폴리우레탄 100%로 구성된 스판덱스 원사를 길이 1cm 이하로 작게 잘라 원료 3으로 준비하였다.Spandex yarn, which is colorless because no dye was introduced and is made of 100% polyurethane, was cut into small pieces less than 1 cm in length and prepared as raw material 3.
원료 4raw material 4
중량비로 폴리에스테르가 86%이고 폴리우레탄(스판덱스)이 14%이고 검은색 염료(염료: Dystar Dianix Deep Black Plus, 무게비: 2.0% o.w.f)가 도입된 혼합 재질의 섬유를 한 면이 약 2cm인 정사각형으로 작게 잘라 원료 4로 준비하였다.A square of approximately 2 cm on each side made of mixed fibers containing 86% polyester by weight, 14% polyurethane (spandex), and black dye (dye: Dystar Dianix Deep Black Plus, weight ratio: 2.0% o.w.f.) It was cut into small pieces and prepared as raw material 4.
원료 5raw material 5
중량비로 폴리에스테르가 86%이고 폴리우레탄(스판덱스)이 14%이고 아조계 적색 염료(염료: Disperse Red 1, 무게비: 1.5% o.w.f)가 도입된 혼합 재질의 섬유를 한 면이 약 2cm인 정사각형으로 작게 잘라 원료 5로 준비하였다.The fiber is made of a mixed material containing 86% polyester by weight, 14% polyurethane (spandex), and azo-based red dye (dye: Disperse Red 1, weight ratio: 1.5% o.w.f.) into a square of approximately 2cm on each side. It was cut into small pieces and prepared as raw material 5.
원료 6raw material 6
원료 1의 혼합 재질의 섬유에 폴리프로필렌 부직포, 면과 나일론으로 구성된 혼합소재를 더 추가하여 원료 6으로 준비하였으며, 중량비로 폴리에스테르 64.5%, 폴리우레탄 10.5%, 폴리프로필렌 10%, 면 10%, 그리고 나일론 5%의 함량을 갖도록 하였다. 소재의 크기는 한 면의 크기가 3cm 이하가 되도록 준비하였다.Raw material 6 was prepared by adding a mixed material consisting of polypropylene nonwoven fabric, cotton, and nylon to the mixed material fiber of raw material 1, and the weight ratio was 64.5% polyester, 10.5% polyurethane, 10% polypropylene, 10% cotton, And it was made to have a nylon content of 5%. The size of the material was prepared so that the size of one side was 3 cm or less.
혼합 재질의 고분자 소재로부터 폴리우레탄의 선택적 용해Selective dissolution of polyurethane from mixed polymer materials
실시예 1Example 1
(a) 폴리우레탄의 선택적 용해: 제1 화합물로써 아니솔 35g 및 제2 화합물로써 에틸렌글리콜 60g을 사용하여 혼합용매를 제조하여 고압에 견디도록 제작된 250ml 용기(autoclave)에 투입하고 가열하되 PID 제어를 통해 용기 내부의 온도가 150℃로 유지되도록 하였다. 온도가 안정적으로 유지되면, 원료 1로 준비된 혼합 재질의 섬유 10g을 투입한 후 PTFE 임펠러가 장착된 오버헤드 교반기를 이용하여 혼합물을 350rpm 이상의 속도로 교반하였다. 목적하는 섬유의 접촉시간에 도달하면 용기의 입구를 개방하여 핀셋(tweezer)을 사용하여 섬유를 꺼내어 바이알병에 미리 준비된 에탄올 용액 약 50ml에 담궈서 세척한 후 유리 증발접시로 옮겨 담았다. 이후 진공펌프에 의해 저압(≤ 2 mmHg) 상태와 내부 히터에 의해 60℃의 온도로 유지되는 진공 건조기에 넣고 12시간 이상 건조를 실시하였다.(a) Selective dissolution of polyurethane: Prepare a mixed solvent using 35 g of anisole as the first compound and 60 g of ethylene glycol as the second compound, pour it into a 250 ml container (autoclave) designed to withstand high pressure, and heat it under PID control. The temperature inside the container was maintained at 150°C. When the temperature remained stable, 10 g of fibers of the mixed material prepared as raw material 1 were added, and the mixture was stirred at a speed of 350 rpm or more using an overhead stirrer equipped with a PTFE impeller. When the desired fiber contact time was reached, the mouth of the container was opened, the fibers were taken out using tweezers, washed by immersing them in about 50 ml of an ethanol solution previously prepared in a vial bottle, and then transferred to a glass evaporation dish. Afterwards, it was placed in a vacuum dryer maintained at low pressure (≤ 2 mmHg) by a vacuum pump and a temperature of 60°C by an internal heater, and dried for over 12 hours.
(b) 혼합 고분자 소재 내 폴리우레탄의 함량 측정: 제1 화합물 및 제2 화합물로 구성된 혼합용액과의 접촉을 통해 혼합 고분자 섬유로부터 폴리우레탄이 용해되어 액상으로 배출되었다. 이에 따른 폴리우레탄의 추출 비율은, 섬유 시료 내 폴리우레탄의 함량을 측정하여 추산하였다. 이를 위해 혼합 고분자 섬유 시료의 30mg을 Trifluoroacetic acid-d (TFA-d)와 dichloromethane-d2 (CD2Cl2)의 중량비가 1:10으로 구성된 혼합용매 0.7ml에 균일하게 용해한 후 핵자기 공명 분광법(nuclear magnetic resonance (NMR), 모델명: Bruker AVANCE ∥+ 500 MHz)을 통해 1H-NMR 스펙트럼을 측정하였으며, 관찰된 특성 피크들에 대한 상대 면적비의 값들로부터 폴리우레탄의 함량을 추산하였다. 이에 앞서, 원료 2(폴리에스테르 100%)와 원료 3(폴리우레탄 100%)의 질량비를 달리하여 준비된 시료들(폴리우레탄의 질량비가 0%, 4%, 8%, 12%, 16%, 20%가 되도록 혼합된 시료)에 대해 1H-NMR 스펙트럼들을 측정하였으며, 폴리에스테르가 갖는 특성피크(δ(ppm) = 8.16, 4.79, 4.63, 4.19, 4.11)들과 폴리우레탄이 갖는 특성피크(δ(ppm) = 7.26, 7.19, 3.67, 3.47, 1.78, 1.70, 1.41, 1.30, 0.44, 0.14)에 대한 상대 면적비를 구성 고분자에 대한 질량비의 함수로 상관하여 검량곡선을 준비하였다.(b) Measurement of the content of polyurethane in the mixed polymer material: Polyurethane was dissolved from the mixed polymer fiber through contact with the mixed solution composed of the first compound and the second compound and discharged as a liquid. The extraction rate of polyurethane according to this was estimated by measuring the content of polyurethane in the fiber sample. For this purpose, 30 mg of the mixed polymer fiber sample was uniformly dissolved in 0.7 ml of a mixed solvent consisting of trifluoroacetic acid-d (TFA- d ) and dichloromethane- d 2 (CD 2 Cl 2 ) at a weight ratio of 1:10, and then subjected to nuclear magnetic resonance spectroscopy. 1 H-NMR spectrum was measured using (nuclear magnetic resonance (NMR), model name: Bruker AVANCE ∥ + 500 MHz), and the content of polyurethane was estimated from the values of the relative area ratios for the observed characteristic peaks. Prior to this, samples prepared with different mass ratios of raw material 2 (100% polyester) and raw material 3 (100% polyurethane) (mass ratio of polyurethane were 0%, 4%, 8%, 12%, 16%, 20%). 1 H-NMR spectra were measured for the sample mixed to %, and the characteristic peaks of polyester (δ (ppm) = 8.16, 4.79, 4.63, 4.19, 4.11) and the characteristic peaks of polyurethane (δ A calibration curve was prepared by correlating the relative area ratio for (ppm) = 7.26, 7.19, 3.67, 3.47, 1.78, 1.70, 1.41, 1.30, 0.44, 0.14) as a function of the mass ratio for the constituent polymer.
선택적 용해에 의해 혼합 고분자 소재 내 폴리우레탄이 제거되는 비율은 다음의 식으로 계산하였다.The rate at which polyurethane is removed from the mixed polymer material by selective dissolution was calculated using the following equation.
- PU 추출율: XPU(%) = 100 - (MPU/MPU,0)×100 (수식 1) - PU extraction rate :
상기 수식에서 MPU,0는 혼합 고분자 소재 내 폴리우레탄의 초기 질량이고 MPU는 제1 화합물 및 제2 화합물로 구성된 혼합용액과 접촉하였으나 선택적 용해가 일어나지 않은 혼합 고분자 소재 내 폴리우레탄의 질량이다.In the above formula, M PU,0 is the initial mass of polyurethane in the mixed polymer material, and M PU is the mass of polyurethane in the mixed polymer material that was in contact with the mixed solution composed of the first compound and the second compound but did not cause selective dissolution.
(c) 각 고분자의 분리 및 회수: (a)의 과정에 따라 제1 화합물 및 제2 화합물로 구성된 혼합용액과 혼합 재질의 고분자 소재를 충분히 접촉시켜 폴리우레탄의 선택적 용해가 완결된 시점을 (b)의 과정으로부터 판별한 후, 압력 용기 내 섬유 및 폴리우레탄이 용해된 혼합액을 PTFE 막여과지(PTFE membrane filter; pore 0.45μm)를 사용하여 여과하였다. 여과지에는 용해가 되지 않은 섬유가 얻어졌으며, 여과액은 분액깔때기(separatory funnel)로 옮겨 담은 후 액-액 상분리를 유도하였다. 분리된 상은 제1 화합물이 높은 농도로 존재하는 상부의 유기 용매층과 제2 화합물이 높은 농도로 존재하는 하부의 친수성 용매층으로 구분되었다. 용해된 폴리우레탄 대부분은 흰색을 띠는 탁한 용액 형태로 유기 용매층과 섞인 상태로 남아있어 상을 분리하되, 과량의 n-헥산과 물을 가하여 더욱 명확한 상분리를 유도하여 제1 화합물과 제2 화합물을 분리 및 제거하였다. 최종적으로 얻어지는 분리물을 50ml 플라스크에 옮긴 후 회전증발기를 사용하여 유기상 내 존재하는 유기용매를 제거한 후, 백색을 띠는 고상 폴리우레탄을 회수하였다.(c) Separation and recovery of each polymer: According to the process of (a), the mixed solution consisting of the first compound and the second compound is brought into sufficient contact with the polymer material of the mixed material, and the selective dissolution of the polyurethane is completed (b) ), the mixture of fibers and polyurethane in the pressure vessel was filtered using a PTFE membrane filter (pore 0.45μm). Undissolved fibers were obtained on the filter paper, and the filtrate was transferred to a separatory funnel to induce liquid-liquid phase separation. The separated phase was divided into an upper organic solvent layer containing a high concentration of the first compound and a lower hydrophilic solvent layer containing a high concentration of the second compound. Most of the dissolved polyurethane remains mixed with the organic solvent layer in the form of a white, cloudy solution, and the phases are separated. Excessive amounts of n-hexane and water are added to induce clearer phase separation, forming the first and second compounds. was separated and removed. The final separated product was transferred to a 50ml flask, the organic solvent present in the organic phase was removed using a rotary evaporator, and white solid polyurethane was recovered.
(d) 분리된 고분자의 특성 분석: 분리된 각각의 고분자는 (b)의 과정에 설명한 1H-NMR 분석 뿐만 아니라, 전반사 적외선 분광분석기(ATR/FT-IR; Bruker ALPHA II)를 사용하여 구조적 특성을 관찰하였다. 제1 화합물과 제2 화합물의 혼합용액과 접촉을 통해 폴리우레탄이 용해됨에 따라 고상으로 잔류하는 고분자 소재는 탄성을 잃는 것이 관찰되었으며, 이들의 직물에 대한 형상 변화를 실체현미경(모델명: Olympus SZ61)으로 관찰하였다.(d) Characterization of isolated polymers: Each isolated polymer was structurally analyzed using total reflection infrared spectroscopy (ATR/FT-IR; Bruker ALPHA II) as well as 1 H-NMR analysis described in the process of (b). Characteristics were observed. As the polyurethane was dissolved through contact with the mixed solution of the first and second compounds, it was observed that the polymer material remaining in the solid phase lost its elasticity, and the shape change of these fabrics was observed under a stereomicroscope (model name: Olympus SZ61). was observed.
실시예 2Example 2
제1 화합물로써 투입한 아니솔의 양을 70g(두 배)으로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that 70 g (double) of anisole was added as the first compound. The characteristics were analyzed.
비교예 1Comparative Example 1
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔과 제2 화합물로써 에틸렌글리콜을 함께 사용하지 않고, 제1 화합물에 해당하는 아니솔 70g만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, polyurethane was prepared in the same manner as in Example 1, except that anisole as the first compound and ethylene glycol as the second compound were not used together, and only 70 g of anisole corresponding to the first compound was used. Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution and their properties were analyzed.
비교예 2Comparative Example 2
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔과 제2 화합물로써 에틸렌글리콜을 함께 사용하지 않고, 제2 화합물에 해당하는 에틸렌글리콜 70g만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, polyurethane was prepared in the same manner as in Example 1, except that anisole as the first compound and ethylene glycol as the second compound were not used together, and only 70 g of ethylene glycol corresponding to the second compound was used. Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution and their properties were analyzed.
표 1은 폴리에스테르와 폴리우레탄으로 구성된 혼합 재질의 고분자 원료를 제1 화합물 및/또는 제2 화합물과 150℃의 온도에서 접촉한 후, 선택적 용해를 통해 혼합 고분자로부터 폴리우레탄이 제거되는 비율을 시간의 함수로 나타낸 것이다. 여기에 사용된 혼합 고분자 원료 1은 폴리에스테르와 폴리우레탄으로 구성된 실을 위사(가로)와 경사(세로)로 교차되어 짜인 직물 형태의 혼방소재이며, 이를 풀어 소재별로 다시 구분하거나 물리적으로 완벽하게 분리하는 방법은 기술적으로 구현하기 쉽지 않은 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명에서는 혼합소재를 구성하는 하나의 성분을 선택적이고 완전하게 용해하여 서로 다른 상으로 전환한 후 이들 각각을 물리적으로 분리하도록 하여 재활용하는 방법을 제시한다. 폴리우레탄을 선택적으로 용해하는 방법이 사용될 수 있으며 이때 사용되는 용매는 단일 화합물의 구성보다 표 1의 실시예 1과 실시예 2에서와 같이 두 개의 다른 화학구조를 갖는 화합물이 혼합된 형태가 유리하다. Table 1 shows the rate at which polyurethane is removed from the mixed polymer through selective dissolution after contacting the mixed polymer raw material consisting of polyester and polyurethane with the first compound and/or the second compound at a temperature of 150°C. It is expressed as a function of . The mixed polymer raw material 1 used here is a blended material in the form of a fabric in which threads composed of polyester and polyurethane are woven by alternating weft (horizontal) and warp (vertical) threads. This can be unraveled and reclassified by material or completely physically separated. It is known that this method is not technically easy to implement. Therefore, the present invention proposes a method of recycling by selectively and completely dissolving one component of the mixed material, converting it into different phases, and then physically separating each of them. A method of selectively dissolving polyurethane can be used, and the solvent used in this case is a mixture of compounds with two different chemical structures as shown in Examples 1 and 2 in Table 1, rather than a single compound. .
이들 중 제1 화합물은 우레탄 결합에 인접하여 강한 응집력과 열역학적 안정성을 유지하게 하는 하드 세그먼트와 강력한 상호작용을 일으키며, 제2화합물은 유연한 고분자의 사슬을 형성하고 탄성력을 갖도록 하는 소프트 세그먼트와 높은 친화력을 가지므로, 이들 제1 화합물과 제2 화합물이 함께 사용될 때 그 효과가 두드러질 수 있다. 제1 화합물로 폴리우레탄의 하드 세그먼트 및 우레탄 결합과 강한 상호작용을 갖도록 하는 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물이 선택될 수 있고, 제2 화합물은 소프트 세그먼트를 구성하는 폴리올과 열역학적으로 높은 친화력을 가질 것으로 예상되는 알코올 화합물을 적절히 구성함으로써 용해도를 크게 높일 수 있다. 표 1의 결과는 이러한 효과를 구체적으로 잘 설명하고 있다.Among these, the first compound causes a strong interaction with the hard segment adjacent to the urethane bond, maintaining strong cohesion and thermodynamic stability, and the second compound has high affinity with the soft segment, which forms a flexible polymer chain and has elasticity. Therefore, when these first and second compounds are used together, the effect may be noticeable. As the first compound, an aromatic compound with an alkoxy functional group that has a strong interaction with the hard segment and urethane bond of polyurethane may be selected, and the second compound is expected to have a high thermodynamic affinity with the polyol constituting the soft segment. Solubility can be greatly increased by appropriately composing the alcohol compound. The results in Table 1 explain these effects in detail.
제1 화합물인 아니솔만을 또는 제2 화합물인 에틸렌글리콜만을 추출용매로 구성하여 폴리에스테르-폴리우레탄 혼합소재와 접촉시킨 비교예 1과 비교예 2의 결과를 살펴보면, 접촉시간 2시간 이후 폴리우레탄의 선택적 용해가 일부 진행되었으나, 장시간 방치하더라도 폴리우레탄의 제거 비율은 50% 이내로 매우 제한적인 양만이 용해됨을 알 수 있다. 반면, 아니솔과 에틸렌글리콜가 동시에 첨가된 혼합용매를 적용한 실시예 1과 실시예 2의 경우, 폴리우레탄의 선택적 용매화가 빠르게 진행되었다. 특히, 아니솔과 에틸렌글리콜의 중량비를 유사하게 가한 실시예 2의 경우에는 접촉시간 20분 이내 모든 폴리우레탄이 빠른 속도로 용해됨을 알 수 있다. 이는 제1 화합물과 제2 화합물이 함께 혼합된 용매가 폴리우레탄의 선택적 용해에 매우 효과적임을 잘 나타내고 있다.Looking at the results of Comparative Examples 1 and 2, in which only the first compound, anisole, or the second compound, ethylene glycol, was contacted with a polyester-polyurethane mixed material as an extraction solvent, after 2 hours of contact time, the polyurethane Some selective dissolution has occurred, but even if left for a long time, the removal rate of polyurethane is less than 50%, showing that only a very limited amount is dissolved. On the other hand, in Examples 1 and 2, where a mixed solvent containing anisole and ethylene glycol was added simultaneously, selective solvation of polyurethane proceeded rapidly. In particular, in Example 2, where the weight ratio of anisole and ethylene glycol was added similarly, it can be seen that all the polyurethane was dissolved at a rapid rate within 20 minutes of contact time. This clearly shows that the solvent in which the first compound and the second compound are mixed together is very effective in selectively dissolving polyurethane.
도 2는 실시예 1의 접촉시간에 따라 얻어지는 혼합 고분자 소재의 형상을 실체현미경으로 관찰한 것이다. 접촉시간이 경과함에 따라 혼합 고분자 소재로부터 폴리우레탄이 선택적으로 용해가 일어나고, 이로부터 직물의 눈이 점차 넓어져 느슨한 형태의 섬유 조직으로 변하였으나, 폴리에스테르의 농도가 높아져서 탄성력은 크게 낮아지는 것으로 관찰되었다. Figure 2 shows the shape of the mixed polymer material obtained according to the contact time in Example 1 observed under a stereomicroscope. As the contact time elapsed, polyurethane was selectively dissolved from the mixed polymer material, and as a result, the width of the fabric gradually expanded into a loose fibrous structure. However, as the concentration of polyester increased, the elasticity was observed to be significantly lowered. It has been done.
도 3과 도 4는 원료 1의 혼합 소재를 구성하고 있는 고분자에 해당하는 폴리에스테르(원료 2)와 폴리우레탄(원료 3)의 화학적 구조 및 양성자가 존재하는 위치를 나타낸 것이다. Figures 3 and 4 show the chemical structures and positions of protons of polyester (raw material 2) and polyurethane (raw material 3), which correspond to the polymers that make up the mixed material of raw material 1.
혼합 고분자 소재(원료 1)로부터 실시예 1의 방법에 따라 폴리우레탄의 선택적 용해에 의해 분리/회수된 고분자의 구조 특성을 알아보기 위해 단일 고분자 성분을 갖는 원료 2(폴리에스테르)와 원료 3(폴리우레탄) 그리고 분리된 고분자 시료들에 대해 1H-NMR 측정을 실시하였다. 각각에 대해 얻어진 스펙트럼들은 도 5에 비교하여 나타냈다. 분리/회수된 고분자 각각의 특성 피크들이 단일 고분자(원료 2와 원료 3)의 특성 피크들과 잘 일치하는 것을 알 수 있다. 이는 실시예 1의 방법이 혼합 소재의 고분자 소재로부터 폴리우레탄의 선택적 용해를 통한 고분자 성분의 분리가 매우 효과적으로 진행된 것을 잘 설명하고 있다.In order to investigate the structural characteristics of the polymer separated/recovered from the mixed polymer material (raw material 1) by selective dissolution of polyurethane according to the method of Example 1, raw material 2 (polyester) and raw material 3 (polyester) having a single polymer component were separated. urethane) and 1 H-NMR measurements were performed on the separated polymer samples. The spectra obtained for each are compared in Figure 5. It can be seen that the characteristic peaks of each separated/recovered polymer match well with the characteristic peaks of single polymers (raw material 2 and raw material 3). This well explains that the method of Example 1 was very effective in separating the polymer component through selective dissolution of polyurethane from the polymer material of the mixed material.
폴리우레탄의 선택적 용해에 효과가 있는 화합물들의 선택Selection of compounds effective in selective dissolution of polyurethane
다음의 실시예 및 비교예들은 폴리우레탄의 선택적 용해에 효과를 발휘하는 화합물 조합의 예를 알아보기 위해 실시한 것들을 나타낸다.The following examples and comparative examples show examples of compound combinations effective in selective dissolution of polyurethane.
(1) 제1 화합물의 변형예(1) Modification of the first compound
실시예 3Example 3
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔 대신 1,2-디메톡시벤젠(1,2-dimethoxy benzene)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, mixing was carried out through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that 1,2-dimethoxy benzene was used instead of anisole as the first compound. Each polymer was separated from the polymer material and its properties were analyzed.
실시예 4Example 4
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔 대신 1,4-디메톡시벤젠(1,4-dimethoxy benzene)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, mixing was carried out through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that 1,4-dimethoxy benzene was used instead of anisole as the first compound. Each polymer was separated from the polymer material and its properties were analyzed.
실시예 5Example 5
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔 대신 1,3,5-트리메톡시벤젠(1,3,5-trimethoxy benzene)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, polyurethane was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,3,5-trimethoxy benzene was used instead of anisole as the first compound. Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution and their properties were analyzed.
실시예 6Example 6
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔 대신 에톡시벤젠(ethoxy benzene)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each polymer was obtained from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that ethoxy benzene was used instead of anisole as the first compound. were separated and their characteristics were analyzed.
실시예 7Example 7
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔 대신 구아이아콜(guaiacol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each polymer was extracted from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that guaiacol was used instead of anisole as the first compound. They were separated and their characteristics were analyzed.
비교예 3Comparative Example 3
혼합용매를 제조함에 있어서, 제1 화합물로써 아니솔 대신 파라자일렌(p-xylene)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each of the polymer materials of the mixed material was obtained through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that p-xylene (p-xylene) was used instead of anisole as the first compound. Polymers were isolated and their properties were analyzed.
상기 실시예 1, 3 내지 7 및 비교예 3은, 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리함에 있어서 제1 화합물의 종류를 변경하였을 때 폴리우레탄의 선택적 용해에 대한 효과를 비교하여 나타낸 것이다. 모든 실험예에서는 성능 비교를 위해 제1 화합물의 종류만 변경하였을 뿐, 그 외의 조건은 동일하게 적용하였다. 적어도 하나 이상의 알콕사이드 작용기를 가진 방향족 화합물이 사용된 실시예들에 있어서는 폴리우레탄의 용해가 매우 선택적이고 효율적으로 진행됨을 알 수 있었다. 특히, 방향족 고리에 치환된 알콕시 작용기가 서로 이웃하여 존재하는 1,2-DMB의 경우가 매우 효과적인 폴리우레탄의 용해 성능을 나타내었다. 이는 다수의 알콕시 작용기가 동일한 방향으로 배치하였을 때, 폴리우레탄 구조 내 하드 세그먼트의 중심에 위치한 방향족 구조 및 좌우 양쪽으로 대칭하여 위치한 우레탄 결합기들이 1,2-DMB의 알콕시 작용기들과 강한 상호작용을 갖는 것에 따른 결과로 추정할 수 있다.Examples 1, 3 to 7 and Comparative Example 3 compare the effects on selective dissolution of polyurethane when the type of the first compound is changed in separating each polymer from a mixed polymer material. In all experimental examples, only the type of the first compound was changed for performance comparison, and other conditions were applied the same. In examples in which an aromatic compound having at least one alkoxide functional group was used, it was found that dissolution of polyurethane proceeded very selectively and efficiently. In particular, 1,2-DMB, which has substituted alkoxy functional groups on the aromatic ring adjacent to each other, showed very effective polyurethane dissolution performance. This means that when multiple alkoxy functional groups are arranged in the same direction, the aromatic structure located at the center of the hard segment in the polyurethane structure and the urethane bonding groups symmetrically located on both left and right sides have a strong interaction with the alkoxy functional groups of 1,2-DMB. It can be estimated as a result.
한편, 비교예 3은 혼합 소재로부터 폴리우레탄을 선택적으로 용해하기 위해, 방향족 탄화수소 화합물인 파라자일렌을 사용하여 제1 화합물로써의 효과를 알아본 것이다. 파라자일렌은 비점이 약 138℃로 비교적 안정하며 극성이 낮으나 톨루엔과 함께 다양한 고분자의 용해를 위한 용제로 자주 활용되는 양용매(good solvent) 중 하나이다. 중심에 방향족 고리를 갖고 있으며 치환기의 외곽에는 메틸기로 구성되어 있어서 실시예 4의 제1 화합물로 사용된 1,4-디메톡시벤젠과 구조적으로 유사한 형태를 갖고 있으나 방향족 고리에 직접 치환된 작용기가 메톡시가 아닌 메틸기를 갖는 화합물이다. 1,4-디메톡시벤젠이 사용된 실시예 4의 결과로부터, 온도 150℃에서 혼합 고분자 소재와의 접촉시간을 2시간 유지하면 대부분의 폴리우레탄이 용해되었으나, 파라자일렌을 제1 화합물로 적용한 비교예 3에서는, 폴리우레탄이 혼합용매에 용해된 비율이 절반에도 못 미치는 수준으로 관찰되었다. 이는 고분자와 친화성이 높거나 높을 것으로 예상되는 용매를 단순 조합하여 적용하는 것이, 혼합소재로부터 폴리우레탄을 선택적으로 용해하기에 반드시 효과적이지 않음을 잘 설명해주고 있다. Meanwhile, Comparative Example 3 examines the effect of para-xylene, an aromatic hydrocarbon compound, as a first compound in order to selectively dissolve polyurethane from a mixed material. Paraxylene is relatively stable with a boiling point of about 138°C and has low polarity, but is one of the good solvents that is often used as a solvent for dissolving various polymers along with toluene. It has an aromatic ring at the center and a methyl group on the outside of the substituent, so it has a structural similar form to 1,4-dimethoxybenzene used as the first compound in Example 4, but the functional group directly substituted on the aromatic ring is methyl. It is a compound that has a methyl group rather than a toxi group. From the results of Example 4 in which 1,4-dimethoxybenzene was used, most of the polyurethane was dissolved when the contact time with the mixed polymer material was maintained for 2 hours at a temperature of 150°C, but paraxylene was used as the first compound. In Comparative Example 3, the proportion of polyurethane dissolved in the mixed solvent was observed to be less than half. This well explains that applying a simple combination of solvents that have or are expected to have high affinity for the polymer is not necessarily effective in selectively dissolving polyurethane from the mixed material.
(2) 제2 화합물의 변형예(2) Modification of the second compound
실시예 8Example 8
혼합용매를 제조함에 있어서, 제2 화합물로써 에틸렌글리콜 대신 디에틸렌글리콜(diethylene glycol; DEG)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each was obtained from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that diethylene glycol (DEG) was used instead of ethylene glycol as the second compound. The polymers were separated and their properties were analyzed.
실시예 9Example 9
혼합용매를 제조함에 있어서, 제2 화합물로써 에틸렌글리콜 대신 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol; TEG)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each was obtained from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that triethylene glycol (TEG) was used instead of ethylene glycol as the second compound. The polymers were separated and their properties were analyzed.
실시예 10Example 10
혼합용매를 제조함에 있어서, 제2 화합물로써 에틸렌글리콜 대신 1-옥탄올(1-octanol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each polymer material of the mixed material was obtained through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that 1-octanol (1-octanol) was used instead of ethylene glycol as the second compound. The polymers were separated and their properties were analyzed.
비교예 4Comparative Example 4
혼합용매를 제조함에 있어서, 제2 화합물로써 에틸렌글리콜 대신 n-데칸(n-decane)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In preparing the mixed solvent, each of the polymer materials of the mixed material was obtained through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, except that n-decane was used instead of ethylene glycol as the second compound. Polymers were isolated and their properties were analyzed.
표 3은 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리함에 있어서 제2 화합물의 종류를 변경하였을 때 폴리우레탄의 선택적 용해에 대한 효과를 비교하여 나타낸 것이다. 표 3의 모든 실험예(상기 실시예 1, 8 내지 10 및 비교예 4)에서는 성능 비교를 위해 제1 화합물의 종류만 변경하였을 뿐, 그 외의 조건은 동일하게 적용하였다. 실시예 1, 8 내지 10의 결과에서 알 수 있듯이, 적어도 하나 이상의 알코올 작용기를 가진 화합물(제2 화합물)을 알콕시 작용기를 갖는 방향족 화합물(제1 화합물)과 조합하여 사용하면 매우 효과적이고 선택적인 폴리우레탄의 용해가 진행됨을 알 수 있다. 탄화수소 사슬구조의 말단에 알코올 작용기가 결합된 에틸렌글리콜이 제2 화합물로 적용된 것(실시예 1)뿐만 아니라, 디에틸렌글리콜이나 트리에틸렌글리콜과 같이 다수의 디올이 서로 결합되어 더 큰 분자 구조를 이루는 디올이 제2 화합물로 적용된 경우(실시예 8과 실시예 9)에서도 폴리우레탄의 선택적 용해에 대한 성능이 유사하게 발현되었다. 특히, 긴 탄화수소의 사슬구조를 갖고 있으나, 말단에 하나의 알코올 작용기만을 갖고 있는 1-옥탄올을 제2 화합물로 적용한 실시예 10의 경우에서도 매우 효과적인 폴리우레탄의 용해가 진행되었다. Table 3 shows a comparison of the effect on selective dissolution of polyurethane when changing the type of the second compound in separating each polymer from the mixed polymer material. In all experimental examples in Table 3 (Examples 1, 8 to 10, and Comparative Example 4), only the type of the first compound was changed for performance comparison, and other conditions were applied the same. As can be seen from the results of Examples 1, 8 to 10, when a compound having at least one alcohol functional group (second compound) is used in combination with an aromatic compound having an alkoxy functional group (first compound), a very effective and selective poly It can be seen that the dissolution of urethane is progressing. Not only was ethylene glycol, in which an alcohol functional group is bonded to the end of the hydrocarbon chain structure, applied as the second compound (Example 1), but also multiple diols such as diethylene glycol or triethylene glycol were bonded together to form a larger molecular structure. Even when diol was applied as the second compound (Examples 8 and 9), the performance for selective dissolution of polyurethane was similar. In particular, in Example 10, in which 1-octanol, which has a long hydrocarbon chain structure but only one alcohol functional group at the terminal, was used as the second compound, very effective dissolution of polyurethane proceeded.
한편, 제2 화합물의 다른 예로써, 1-옥탄올(실시예 10)과 유사한 사슬길이를 갖고 있으나 알코올 작용기 대신 탄화수소만으로 구성된 데칸을 사용하게 되면 폴리우레탄의 용해가 거의 진행되지 않음을 알 수 있다. 이로부터 혼합 고분자 소재로부터 폴리우레탄의 선택적 용해 성능을 높이기 위해서는, 제1 화합물의 선택뿐만 아니라 제2 화합물의 적절한 선택도 매우 중요하다는 것을 알 수 있다. Meanwhile, as another example of the second compound, when decane, which has a chain length similar to 1-octanol (Example 10) but consists only of hydrocarbons instead of an alcohol functional group, is used, it can be seen that the dissolution of polyurethane hardly progresses. . From this, it can be seen that in order to increase the selective dissolution performance of polyurethane from mixed polymer materials, not only the selection of the first compound but also the appropriate selection of the second compound is very important.
도 6은 상기 실시예들로부터 분리된 폴리에스테르와 폴리우레탄과, 시작물질인 원료 2와 원료 3의 시료들에 대해 측정된 IR 스펙트럼들 중 일부 대표적인 것들만을 비교하여 나타낸 것이다. 실시예들의 방법에 따라 분리하여 얻은 고분자의 구조 및 구성 성분의 특성을 서로 비교하기 위해, 실시예들의 방법에 따라 분리된 폴리에스테르 및 폴리우레탄뿐만 아니라, 단일 고분자에 해당하는 원료 2와 원료 3에 대한 스펙트럼들도 함께 나타내었다. 실시예의 방법들로 분리된 고분자들은 단일 고분자들의 스펙트럼과 매우 흡사한 형태를 나타내었다. 이는, 본 발명에 따라 폴리우레탄을 선택적으로 용해하고 이를 통해 고분자의 조성을 분리하는 방법, 즉 혼합 고분자 소재를 제1 화합물과 제2 화합물에 의해 혼합 구성된 용매와 가열된 상태에서 일정시간 접촉하면 폴리우레탄의 선택적 용해가 진행되고 이로부터 혼합 소재를 이루고 있는 고분자 성분을 매우 효과적으로 분리할 수 있음을 잘 설명하고 있다. 단순 접촉만으로도 폴리우레탄의 선택적 용해가 빠르게 진행되기 때문에 비교적 간단하고 효율적인 방법에 의해 혼합 소재를 구성하는 각각의 고분자(폴리에스테르와 폴리우레탄)들을 서로 완벽하게 분리할 수 있다.Figure 6 shows a comparison of some representative IR spectra measured for the polyester and polyurethane isolated from the above examples and samples of raw material 2 and raw material 3 as starting materials. In order to compare the structure and component properties of the polymers separated according to the methods of the Examples, not only the polyester and polyurethane separated according to the methods of the Examples, but also the raw materials 2 and 3 corresponding to a single polymer were used. The spectra are also shown. The polymers separated by the methods of the examples showed a form very similar to the spectrum of single polymers. This is a method of selectively dissolving polyurethane and separating the composition of the polymer through this according to the present invention, that is, when the mixed polymer material is contacted with a solvent mixed by the first compound and the second compound for a certain period of time in a heated state, polyurethane It is well explained that the selective dissolution of proceeds and that the polymer components that make up the mixed material can be separated very effectively. Because the selective dissolution of polyurethane proceeds quickly through simple contact, the individual polymers (polyester and polyurethane) that make up the mixed material can be completely separated from each other by a relatively simple and efficient method.
추출온도가 폴리우레탄의 선택적 용해에 미치는 영향Effect of extraction temperature on selective dissolution of polyurethane
다음의 실시예 및 비교예들은 추출온도가 폴리우레탄의 선택적 용해에 미치는 영향 및 효과를 알아보기 위해 실시한 것들을 나타낸다.The following examples and comparative examples show the effects of extraction temperature on the selective dissolution of polyurethane.
비교예 5Comparative Example 5
용기 내부의 온도를 90℃로 유지하여 24시간 동안 교반을 실시한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In the same manner as in Example 2, except that the temperature inside the container was maintained at 90°C and stirred for 24 hours, each polymer was separated from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane and their properties were analyzed. analyzed.
실시예 11Example 11
용기 내부의 온도를 100℃로 유지하여 24시간 동안 교반을 실시한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In the same manner as in Example 2, except that the temperature inside the container was maintained at 100°C and stirred for 24 hours, each polymer was separated from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane and their properties were analyzed. analyzed.
비교예 6Comparative Example 6
용기 내부의 온도를 190℃로 유지하여 1시간 동안 교반을 실시한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In the same manner as in Example 2, except that the temperature inside the container was maintained at 190°C and stirred for 1 hour, each polymer was separated from the polymer material of the mixed material through selective dissolution of polyurethane and their properties were analyzed. analyzed.
표 4는 혼합 재질의 고분자 소재로부터 폴리우레탄의 선택적 용해에 의해 각 고분자를 분리함에 있어서, 접촉온도에 따른 폴리우레탄의 용해 속도를 알아본 것이다. 접촉온도를 100℃로 유지한 채 24시간 이상 방치하였을 때(실시예 11), 느리지만 점진적인 폴리우레탄의 용해가 일어나는 것이 관찰되었다. 그러나 비교예 5에서와 같이 10℃를 더 낮춘 접촉온도 90℃에서는 용해의 속도가 급격하게 떨어지는 것이 관찰되었다. Table 4 shows the dissolution rate of polyurethane according to contact temperature when separating each polymer by selective dissolution of polyurethane from the mixed polymer material. When left for more than 24 hours while maintaining the contact temperature at 100°C (Example 11), slow but gradual dissolution of polyurethane was observed to occur. However, as in Comparative Example 5, it was observed that the dissolution rate dropped sharply at a contact temperature of 90°C, which was lowered by 10°C.
한편, 제1 화합물과 제2 화합물로 구성된 혼합용매를 고온(190℃)으로 유지한 상태에서 상기 혼합 재질의 고분자 소재와 접촉시킨 비교예 6의 경우, 폴리우레탄의 열화와 산화가 크게 촉진되어 과도한 색상변화(황변)가 관찰되었으며, 폴리에스테르의 분해가 진행되었다. 약 1시간 동안 고온에 노출한 후 액상 제품(여과액) 일부를 취하여 HPLC로 측정한 결과, 폴리에스테르 자체가 부분적 해중합이 진행됨을 알 수 있었다. 폴리에스테르의 해중합으로부터 생성되는 올리고머(이량체 포함)의 수율은 약 4.1%로 관찰되었다. Meanwhile, in the case of Comparative Example 6, in which the mixed solvent consisting of the first compound and the second compound was maintained at a high temperature (190°C) and brought into contact with the polymer material of the mixed material, the deterioration and oxidation of polyurethane were greatly accelerated, resulting in excessive A color change (yellowing) was observed, and decomposition of polyester progressed. After exposure to high temperature for about 1 hour, a portion of the liquid product (filtrate) was taken and measured by HPLC, and it was found that the polyester itself was partially depolymerized. The yield of oligomers (including dimers) generated from the depolymerization of polyester was observed to be about 4.1%.
제1 화합물과 제2 화합물의 순차 적용에 따른 이물질 제거 효과Foreign matter removal effect due to sequential application of the first and second compounds
다음의 실시예 및 비교예들에서는 고분자 이외의 유기 불순물이 함유된 혼합 재질의 고분자 소재에 대한 이물질의 제거 효과를 알아보기 위한 것이다.The following examples and comparative examples are intended to determine the effect of removing foreign substances on mixed polymer materials containing organic impurities other than polymers.
비교예 7Comparative Example 7
원료 4로 준비된 검은 염료가 도입된 혼합 재질의 섬유 약 10g을 미리 90℃로 가열 유지되는 아니솔(제1 화합물) 70g이 담긴 250ml 플라스크에 투입하고 자석 교반기를 사용하여 300rpm으로 약 5분간 교반하여 염료를 추출하였다. 용출된 염료에 의해 색상을 띠는 혼합 용액을 제거한 후, 동일한 온도로 유지되는 아니솔 70g에 옮겨서 세척하였다. 세척에 사용된 아니솔에 더 이상 염료가 용출되지 않을 때까지 최대 3회까지 반복 세척하였다.Approximately 10 g of mixed fiber mixed with black dye prepared as raw material 4 was placed in a 250 ml flask containing 70 g of anisole (first compound) previously heated to 90°C and stirred at 300 rpm for approximately 5 minutes using a magnetic stirrer. The dye was extracted. After removing the mixed solution colored by the eluted dye, it was transferred to 70 g of anisole maintained at the same temperature and washed. Washing was repeated up to three times until the dye no longer eluted from the anisole used for washing.
탈색된 혼합 재질의 섬유는 분광측색계(spectrophotometer; 제조사: Konica Minolta, 모델명: CM-3600A)를 사용하여 측정하였으며 L* a* b* 값으로 구하였다. L* a* b*로 표현되는 값은 국제조명위원회(CIE)에 의해 표준화된 색공간의 좌표값이며, L*는 명도(lightness)를 나타내는 0 (검은색) 내지 100 (흰색)으로 표현되는 수치이고 a*와 b*는 각각 빨간색/녹색 및 노란색/파란색의 보색축에 따라 표현되는 양/음의 좌표값으로 표현되는 수치이다. 또한, 염착량의 변화는 다음의 식으로 표현되는 쿠벨카-뭉크(Kubelka-Munk)식에 의해 K/S값으로부터 추산할 수 있다.The decolorized mixed material fiber was measured using a spectrophotometer (manufacturer: Konica Minolta, model name: CM-3600A) and obtained as L* a* b* values. The values expressed as L* a* b* are coordinate values of the color space standardized by the International Commission on Illumination (CIE), and L* is expressed as 0 (black) to 100 (white) representing lightness. It is a numerical value, and a* and b* are numerical values expressed as positive/negative coordinate values expressed along the complementary color axes of red/green and yellow/blue, respectively. Additionally, the change in dyeing amount can be estimated from the K/S value using the Kubelka-Munk equation expressed as the following equation.
- K/S = (1 - R)2 / (2×R) (수식 2)- K/S = (1 - R) 2 / (2×R) (Formula 2)
여기서, K는 염색물의 흡광계수(absorption coeff.)이며, S는 염색물의 산란계수(scattering coeff.)이고, R은 분광반사율 (reflectance of monochromatic light)를 나타낸다. 겉보기 염착량을 의미하는 K/S 값은 염료의 최대흡수파장에서 측정한 피염물의 반사율로부터 산출할 수 있다.Here, K is the absorption coeff. of the dye, S is the scattering coeff. of the dye, and R represents the spectral reflectance (reflectance of monochromatic light). The K/S value, which means the apparent amount of dyeing, can be calculated from the reflectance of the dyed material measured at the maximum absorption wavelength of the dye.
세척과정을 통해 최종적으로 얻어지는 혼합 재질의 섬유 및 아니솔 약 70g이 혼합된 용액을, 제2 화합물에 해당하는 에틸렌글리콜 35g이 미리 투입되어 150℃로 가열 유지되고 있는 200ml 압력 용기(autoclave)에 투입한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.The solution containing approximately 70 g of mixed material fiber and anisole, which is finally obtained through the washing process, is placed in a 200 ml pressure vessel (autoclave) in which 35 g of ethylene glycol, corresponding to the second compound, is pre-added and maintained at 150°C. Afterwards, each polymer was separated from the mixed material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 1, and their properties were analyzed.
실시예 12Example 12
원료 4의 유색 혼합 재질의 섬유로부터 염료 이물질 제거에 있어서 제1 화합물로 사용된 아니솔의 온도를 110℃로 유지한 것을 제외하고는 비교예 7과 동일한 방법으로 염료 이물질을 제거하였으며, 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In removing dye foreign substances from the fiber of the colored mixed material of raw material 4, dye foreign substances were removed in the same manner as in Comparative Example 7, except that the temperature of anisole used as the first compound was maintained at 110 ° C., and the polyurethane Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution and their properties were analyzed.
실시예 13Example 13
원료 4의 유색 혼합 재질의 섬유로부터 염료 이물질 제거에 있어서 제1 화합물로 사용된 아니솔의 온도를 130℃로 유지한 것을 제외하고는 비교예 7과 동일한 방법으로 염료 이물질을 제거하였으며, 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In removing dye foreign substances from the fiber of the colored mixed material of raw material 4, dye foreign substances were removed in the same manner as in Comparative Example 7, except that the temperature of anisole used as the first compound was maintained at 130 ° C., and the polyurethane Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution and their properties were analyzed.
실시예 14Example 14
원료 4의 유색 혼합 재질의 섬유로부터 염료 이물질 제거에 있어서 제1 화합물로 사용된 아니솔의 온도를 150℃로 유지한 것을 제외하고는 비교예 7과 동일한 방법으로 염료 이물질을 제거하였으며, 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In removing dye foreign substances from the fiber of the colored mixed material of raw material 4, dye foreign substances were removed in the same manner as in Comparative Example 7, except that the temperature of anisole used as the first compound was maintained at 150 ° C., and the polyurethane Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution and their properties were analyzed.
실시예 15Example 15
유색 혼합 재질의 섬유로써 원료 4 대신 적색 염료가 도입된 원료 5를 사용한 것과 염료 이물질 제거에 있어서 제1 화합물로 사용된 아니솔의 온도을 150℃로 유지한 것을 제외하고는 비교예 7과 동일한 방법으로 염료 이물질을 제거하였으며, 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In the same manner as Comparative Example 7, except that raw material 5 with red dye introduced instead of raw material 4 was used as a colored mixed material fiber, and the temperature of anisole used as the first compound in removing dye foreign substances was maintained at 150°C. Dye foreign substances were removed, and each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution of polyurethane and their characteristics were analyzed.
비교예 8Comparative Example 8
유색 혼합 재질의 섬유로써 원료 4 대신 적색 염료가 도입된 원료 5를 사용한 것과 염료 이물질 제거에 있어서 제1 화합물로 사용된 아니솔의 온도을 190℃로 유지한 것을 제외하고는 비교예 7과 동일한 방법으로 염료 이물질을 제거하였으며, 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다.In the same manner as Comparative Example 7, except that raw material 5 with red dye introduced instead of raw material 4 was used as a colored mixed material fiber, and the temperature of anisole used as the first compound in removing dye foreign substances was maintained at 190°C. Dye foreign substances were removed, and each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution of polyurethane and their characteristics were analyzed.
표 5는 제1 화합물과의 접촉을 통해 탈색이 진행된 섬유의 색채특성을 나타낸 것이다. 탈색이 진행된 각 섬유는 도 7에 사진으로 나타내었다. 제1 화합물(아니솔)과의 접촉온도 100℃ 미만의 온도에 해당하는 비교예 7의 경우, 부분적 탈색이 진행되었으나, K/S값이 15이상으로 염료 잔류량이 상대적으로 높은 것으로 관찰되었다. 제1 화합물이 가해진 혼합 고분자 소재에 제2 화합물을 가해 폴리우레탄의 선택적 용해를 진행하였으며, 폴리에스테르와 분리를 위해 여과를 진행하였을 때 매우 짙은 색의 이물질이 여과액에 남았으며, 이후 폴리우레탄의 해중합을 수행하여 얻어지는 제품의 품질에도 많은 영향을 나타내었다. Table 5 shows the color characteristics of fibers that were decolorized through contact with the first compound. Each decolorized fiber is photographed in Figure 7. In the case of Comparative Example 7, which corresponds to a contact temperature with the first compound (anisole) of less than 100°C, partial decolorization occurred, but the K/S value was above 15, so the residual amount of dye was observed to be relatively high. The second compound was added to the mixed polymer material to which the first compound was added to selectively dissolve the polyurethane. When filtration was performed to separate it from the polyester, very dark-colored foreign substances remained in the filtrate, which was then removed from the polyurethane. It also had a significant impact on the quality of the product obtained by performing depolymerization.
반면, 제1 화합물과의 접촉을 통해 탈색을 진행함에 있어서, 접촉온도를 100℃ 이상의 온도로 유지하게 되면, 효과적으로 탈염료화가 진행되었으며, 제2 화합물을 가해 폴리우레탄을 선택적으로 용해하고 이로부터 고순도의 고분자를 해중합의 원료로 얻을 수 있었다. 한편, 너무 지나치게 높은 온도에서 탈색을 진행한 비교예 8의 경우, 앞서 제1 화합물과 제2 화합물로 구성된 혼합 용매를 190℃의 고온으로 유지한 상태에서 혼합 재질의 고분자 소재와 접촉시킨 비교예 6의 경우와 마찬가지로, 폴리우레탄의 열화와 산화가 크게 촉진되어 과도한 색상변화(황변)가 관찰되었다. On the other hand, when decolorizing is carried out through contact with the first compound, if the contact temperature is maintained at a temperature of 100 ℃ or higher, dedying is effectively carried out, and the second compound is added to selectively dissolve the polyurethane, thereby producing high purity polyurethane. The polymer could be obtained as a raw material for depolymerization. Meanwhile, in the case of Comparative Example 8 in which decolorization was carried out at too high a temperature, the mixed solvent consisting of the first compound and the second compound was maintained at a high temperature of 190°C and contacted with the polymer material of the mixed material. As in the case of , deterioration and oxidation of polyurethane were greatly accelerated, and excessive color change (yellowing) was observed.
혼합 재질 또는 이로부터 분리된 고분자의 해중합 반응Depolymerization reaction of mixed materials or polymers separated from them
실시예 16Example 16
(a) 폴리에스테르의 해중합 반응: 실시예 2의 방법에 따라 혼합 재질의 소재를 분리함에 있어서, (c)의 여과 과정에 의해 용해된 폴리우레탄이 여과액으로 제거되고 여과지에 남은 섬유를 건조된 질량 기준(dry basis) 약 10g과 아니솔의 총질량은 22.5g(고분자 내 테레프탈레이트 단량체 몰 당 4몰의 비율), 에틸렌글리콜은 약 38.8 g(고분자 내 테레프탈레이트 단량체 몰 당 12몰의 비)이 되도록 각각을 추가한 후 3-neck 플라스크에 투입하고 대기압에서 환류 냉각기를 장착한 후 자석 교반기를 사용하여 교반을 시작하였다. 반응혼합물이 제1 화합물의 환류온도(153℃)에 도달하면 아세트산 칼륨 촉매 약 0.20g을 추가하여 촉매 반응을 개시하였으며, 2시간 동안 지속적으로 교반하되 반응 온도는 ±1℃ 범위 내에서 일정하게 유지하면서 한쪽 끝이 대기압에 노출된 응축기를 사용하여 반응을 실시하였다. 반응이 종료된 시점에서 반응혼합물의 미량을 취하여 정량을 위한 시료로 준비하였다. 해중합된 단량체 및 이량체에 대한 반응 수율은 각각의 표준시료로 검량된 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC with C18 column, UV detector (λ=254nm))를 사용하여 측정하였다.(a) Depolymerization reaction of polyester: In separating the mixed material according to the method of Example 2, the polyurethane dissolved by the filtration process in (c) is removed as a filtrate and the remaining fibers on the filter paper are dried. The total mass of about 10 g on a dry basis and anisole is 22.5 g (ratio of 4 moles per mole of terephthalate monomer in the polymer), and ethylene glycol is about 38.8 g (ratio of 12 mole per mole of terephthalate monomer in the polymer). After each addition was added to a 3-neck flask, a reflux condenser was installed at atmospheric pressure, and stirring was started using a magnetic stirrer. When the reaction mixture reached the reflux temperature (153°C) of the first compound, about 0.20 g of potassium acetate catalyst was added to initiate the catalytic reaction. Stirring was continued for 2 hours, but the reaction temperature was kept constant within ±1°C. The reaction was carried out using a condenser with one end exposed to atmospheric pressure. At the end of the reaction, a trace amount of the reaction mixture was taken and prepared as a sample for quantification. The reaction yields for depolymerized monomers and dimers were measured using high-performance liquid chromatography (HPLC with C 18 column, UV detector (λ=254nm)) calibrated with each standard sample.
(b) 해중합 제품의 분석: HPLC 분석을 위한 이동상으로는 메탄올:물의 부피비로 70:30인 혼합용액을 사용하였으며 총 유량은 0.7 ml/min로 유지하였다. 정량을 위해 취한 미량의 시료를 제외한 모든 반응혼합물은 셀룰로오스 여과지(기공크기: 3μm)를 사용하여 여과를 실시하였다. 여과지에는 이량체, 올리고머, 미반응 고분자 등 단량체 이외의 고체상 화합물이 고형분으로 얻어졌다. 반응물 내 제품들에 대한 수율은 다음과 같은 식에 의해 산출하였다.(b) Analysis of depolymerization product: A mixed solution of methanol:water with a volume ratio of 70:30 was used as the mobile phase for HPLC analysis, and the total flow rate was maintained at 0.7 ml/min. All reaction mixtures, except for trace samples taken for quantification, were filtered using cellulose filter paper (pore size: 3 μm). Solid compounds other than monomers, such as dimers, oligomers, and unreacted polymers, were obtained as solid content on the filter paper. The yield of the products in the reactants was calculated using the following equation.
- 단량체의 수율, YBHET(%) = MBHET/M0×100 (수식 3)- Yield of monomer, Y BHET (%) = M BHET /M 0 × 100 (Formula 3)
- 이량체의 수율, YDimer(%) = MDimer/M0×100 (수식 4)- Yield of dimer, Y Dimer (%) = M Dimer /M 0 × 100 (Formula 4)
- 올리고머의 수율, YOligomer(%) = MOligomer/M0×100 (수식 5)- Yield of oligomer, Y Oligomer (%) = M Oligomer /M 0 × 100 (Formula 5)
- 부산물(MHET)의 수율, YMHET(%) = MMHET/M0×100 (수식 6)- Yield of by-product (MHET), Y MHET (%) = M MHET /M 0 × 100 (Equation 6)
여기서, MBHET, MDimer, MOligomer 및 MMHET는 각각 HPLC로 정량된 BHET, 이량체, 올리고머 및 MHET가 갖는 테레프탈레이트 작용기의 몰수를 나타내고, M0는 투입 고분자 구조 내 반복 단위체의 몰수를 나타낸다.Here, M BHET , M Dimer , M Oligomer , and M MHET represent the number of moles of terephthalate functional groups possessed by BHET, dimer, oligomer, and MHET, respectively, as quantified by HPLC, and M 0 represents the number of moles of repeating units in the input polymer structure. .
(c) 해중합 제품 회수: 해중합 제품에 증류수 100ml를 가한 후, 온도가 4℃로 유지되는 저장고에 단량체가 포함된 반응 혼합용액을 12시간 동안 방치한 후, 결정화된 고체상은 셀룰로오스 여과지(기공크기: 3μm)를 사용하여 다량의 수분을 제거한 후 고형분으로 취하였다. 얻어진 고형분은 다시 온도가 60℃로 유지되는 진공 건조기로 옮겨 12시간 이상 진공 건조하여 단량체 제품을 수득하였다.(c) Recovery of depolymerization product: After adding 100 ml of distilled water to the depolymerization product, the reaction mixture solution containing the monomers was left in a storage room maintained at a temperature of 4°C for 12 hours, and the crystallized solid phase was transferred to a cellulose filter paper (pore size: 3μm) was used to remove a large amount of moisture and then taken as solid content. The obtained solid content was again transferred to a vacuum dryer maintained at a temperature of 60°C and vacuum dried for more than 12 hours to obtain a monomer product.
실시예 16은 앞서 실시예 2의 방법에 따라 분리된 폴리에스테르에 촉매와 반응용매를 더 가한 후 해중합 반응(글라이콜리시스)을 수행한 것이다. 분리된 폴리에스테르의 해중합 반응을 진행함에 있어서, 반응시간 2시간 경과 후 얻어진 해중합 생성물에 대한 제품 분포는 표 6에 나타냈다. 반응시간 30분까지 폴리에스테르 섬유의 지배적인 분해가 발생하였으며, 반응시간 2시간을 경과하였을 때 완전한 해중합이 진행되어 미반응 폴리에스테르가 검출되지 않았다. 폴리에스테르의 글라이콜리시스 반응 후 제품 수율은 단량체인 BHET와 이량체를 포함한 올리고머와의 반응평형에 의해 각 조성이 결정되는 것으로 알려져 있다. 혼합 고분자 소재로부터 분리된 폴리에스테르의 해중합 반응(실시예 16)으로부터 얻어진 제품들의 수율값들(표 6)은 단일성분(상대적으로 깨끗한 PET 플레이크 또는 폴리에스테르)의 글라이콜리시스 반응으로부터 얻어진 제품 분포와 매우 흡사하게 관찰되었다. In Example 16, a catalyst and a reaction solvent were further added to the polyester separated according to the method of Example 2, and then a depolymerization reaction (glycolysis) was performed. In the depolymerization reaction of the separated polyester, the product distribution of the depolymerization product obtained after 2 hours of reaction time is shown in Table 6. Dominant decomposition of polyester fibers occurred until the reaction time was 30 minutes, and when the reaction time was 2 hours, complete depolymerization occurred and unreacted polyester was not detected. It is known that the product yield after the glycolysis reaction of polyester is determined by the reaction equilibrium between the monomer BHET and the oligomer including the dimer. The yield values (Table 6) of the products obtained from the depolymerization reaction of polyester isolated from the mixed polymer material (Example 16) are similar to those obtained from the glycolysis reaction of a single component (relatively clean PET flake or polyester). was observed very similarly to
실시예 16에서 (c)의 해중합 제품의 정제 및 회수 과정을 통해 얻은 고상 제품에 대한 순도를 HPLC로 분석한 결과, 순도 99.2%의 고순도 BHET 제품이 최종적으로 얻어졌음을 알 수 있었다.As a result of analyzing the purity of the solid product obtained through the purification and recovery process of the depolymerization product in (c) in Example 16 by HPLC, it was found that a high-purity BHET product with a purity of 99.2% was finally obtained.
실시예 17Example 17
(a) 폴리우레탄의 해중합 반응: 실시예 2의 방법에 따라 혼합 재질의 소재를 분리함에 있어서, (c)의 여과 과정에 의해 여과액으로 분리되는 폴리우레탄이 함유된 혼합물 약 131g을 PID 온도 제어기에 의해 일정한 온도로 유지될 수 있는 고온용 메틸 페닐 실리콘 오일이 채워진 항온조에 위치시켜 반응기 내부의 온도가 150℃에 도달할 때까지 혼합물을 250rpm의 속도로 교반하였다. 반응기 내부의 온도가 안정되었을 때, 수산화나트륨(KOH) 0.2g을 촉매로 가하여 반응을 시작하였다. 원료 3의 폴리우레탄, 폴리우레탄 합성을 위해 사용된 폴리올과 동일한 구조를 갖는 폴리테트라하이드로퓨란 (poly-tetrahydrofuran(PTFA), 제조사: Sigma-Aldrich, 수평균분자량(Mn): ~2,000), 해중합이 진행되는 동안 반응물 일부를 취하여 얻은 재생 폴리올에 대해 전반사 적외선 분광분석(ATR/FT-IR; Bruker ALPHA II)을 실시하고, 이로부터 얻어진 스펙트럼들을 비교 관찰하여 해중합 완결 여부를 결정하였다.(a) Depolymerization reaction of polyurethane: When separating mixed materials according to the method of Example 2, about 131 g of the mixture containing polyurethane separated into the filtrate through the filtration process in (c) was placed in a PID temperature controller. It was placed in a thermostat filled with high-temperature methyl phenyl silicone oil that can be maintained at a constant temperature, and the mixture was stirred at a speed of 250 rpm until the temperature inside the reactor reached 150°C. When the temperature inside the reactor was stabilized, 0.2 g of sodium hydroxide (KOH) was added as a catalyst to start the reaction. Polyurethane of raw material 3, polytetrahydrofuran (PTFA), which has the same structure as the polyol used for polyurethane synthesis, manufacturer: Sigma-Aldrich, number average molecular weight (Mn): ~2,000), depolymerization During the process, total reflection infrared spectroscopy (ATR/FT-IR; Bruker ALPHA II) was performed on the regenerated polyol obtained by taking a portion of the reaction product, and the spectra obtained therefrom were compared and observed to determine whether depolymerization was complete.
(b) 반응용매의 회수(b) Recovery of reaction solvent
반응기 내부의 온도를 150℃로 2시간 동안 유지하여 반응시킨 후, 반응기를 오일 항온조에서 분리하여 반응을 종결하였다. 온도가 100℃ 이하로 낮아져 상들의 경계영역이 명확히 관찰되었을 때, 분별깔때기를 사용하여 아래 상의 미반응 에틸렌글리콜과 다수의 촉매를 회수하였다. 위 상으로 분리된 유기화합물은 빈그릇의 무게를 알고 있는 100ml 증발 플라스크로 옮긴 후 정량하였다.After the reaction was carried out by maintaining the temperature inside the reactor at 150°C for 2 hours, the reactor was separated from the oil thermostat to terminate the reaction. When the temperature was lowered below 100°C and the boundary region between the phases was clearly observed, unreacted ethylene glycol and a number of catalysts in the lower phase were recovered using a separatory funnel. The organic compounds separated into the upper phases were transferred to a 100 ml evaporation flask with a known empty vessel weight and then quantified.
(c) 폴리올 제품의 수득(c) Obtaining polyol products
앞서 분리된 위 상 혼합물을 담은 100ml 증발 플라스크를 회전식 증발기에 체결하여 65℃로 유지되는 항온수조에 연속적으로 접촉하면서 150rpm의 속도로 회전하되, 감압조건(10 torr)에서 약 1시간 증발하여 증류물을 완전하게 제거하였다. 회전식 증발기에 남은 옅은 노란색을 띠는 고점성의 액상 약 1g을 폴리올 제품으로 취하였다.A 100 ml evaporating flask containing the previously separated phase mixture is connected to a rotary evaporator and rotated at a speed of 150 rpm while continuously in contact with a constant temperature water bath maintained at 65°C. The distillate is evaporated for about 1 hour under reduced pressure conditions (10 torr). was completely removed. Approximately 1 g of the pale yellow, highly viscous liquid remaining in the rotary evaporator was taken as a polyol product.
(d) 폴리올 제품의 특성 분석(d) Characterization of polyol products
상기 해중합 및 용매의 분리 과정에 따라 최종적으로 제조된 재생 폴리올의 작용기들의 결합구조를 분석하기 위해 일부를 ATR 시료로 취한 뒤 FT-IR 분석을 수행하였다. In order to analyze the bonding structure of the functional groups of the recycled polyol finally prepared according to the depolymerization and solvent separation process, a portion was taken as an ATR sample and FT-IR analysis was performed.
한편, 1H-NMR을 사용하여 폴리우레탄 합성에 사용된 폴리올 고분자(PTFA)와 해중합으로부터 제조된 상기 재생 폴리올의 구조적 특성을 비교할 수 있었다. 1H-NMR 시료는 30mg을 Trifluoroacetic acid-d (TFA-d)와 dichloromethane-d 2 (CD2Cl2)의 중량비가 1:10으로 구성된 혼합용매 0.7ml에 균일하게 용해하여 제조하였다.Meanwhile, the structural properties of the polyol polymer (PTFA) used in polyurethane synthesis and the regenerated polyol prepared from depolymerization could be compared using 1 H-NMR. 1 H-NMR sample was prepared by uniformly dissolving 30 mg in 0.7 ml of a mixed solvent consisting of trifluoroacetic acid- d (TFA- d ) and dichloromethane- d 2 (CD 2 Cl 2 ) at a weight ratio of 1:10.
실시예 18Example 18
유색 혼합 재질의 고분자 소재로써 원료 1 대신 원료 6을 15g 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리우레탄의 선택적 용해를 통해 혼합 재질의 고분자 소재로부터 각각의 고분자를 분리하고 이들의 특성을 분석하였다. 실시예 2의 방법에 따라 혼합 재질의 소재를 분리함에 있어서, (c)의 여과 과정에서 여과지에 남은 고분자 소재(건조된 질량 기준 약 11.3g)를 사용하여 실시예 16과 동일한 방법에 따라 해중합 반응을 실시하여 글라이콜리시스 단량체(BHET)가 포함된 해중합 제품을 얻을 수 있었다. Each polymer was separated from the mixed polymer material through selective dissolution of polyurethane in the same manner as in Example 2, except that 15 g of raw material 6 was used instead of raw material 1 as a colored mixed polymer material, and their properties were analyzed. did. In separating the mixed material according to the method of Example 2, the polymer material (about 11.3 g based on dried mass) remaining on the filter paper in the filtration process of (c) was used to perform a depolymerization reaction according to the same method as Example 16. By performing this, a depolymerization product containing glycolysis monomer (BHET) was obtained.
반응 후 여과 과정에서 여과지에는 이량체, 올리고머, 미반응 고분자 등 단량체 이외의 고체상 화합물 뿐만 아니라, 폴리프로필렌, 면, 나일론 등도 함께 회수되었다. 회수된 형상은 원료 6의 초기 형태에 가까운 원형과 유사한 형태로 얻어졌으며 투입된 양 대비 근사한 질량인 약 3.7g이 회수되었다. During the filtration process after the reaction, not only solid compounds other than monomers such as dimers, oligomers, and unreacted polymers, but also polypropylene, cotton, and nylon were recovered on the filter paper. The recovered shape was similar to the original shape of raw material 6, and about 3.7g, which was an approximate mass compared to the amount input, was recovered.
실시예 19Example 19
실시예 18에서 실시예 2의 방법에 따라 혼합 재질의 소재를 분리함에 있어서, (c)의 여과 과정에서 여과액으로 분리된 폴리우레탄이 함유된 액상 혼합물(약 131g)에 수산화칼륨(KOH) 대신 탄산칼륨(K2CO3) 0.2g을 촉매로 가하여 반응을 시작한 것을 제외하고는 실시예 17과 동일한 방법에 따라 해중합 반응 및 분석을 실시하였다. 용해된 폴리우레탄의 해중합 제품으로부터 제1 화합물과 제2 화합물을 제거한 후 약 1.1g의 옅은 노란색을 띠는 재생 폴리올 제품을 얻을 수 있었다.In Example 18, when separating mixed materials according to the method of Example 2, potassium hydroxide (KOH) was added to the liquid mixture (about 131 g) containing the polyurethane separated as the filtrate in the filtration process of (c). Depolymerization reaction and analysis were performed in the same manner as in Example 17, except that 0.2 g of potassium carbonate (K 2 CO 3 ) was added as a catalyst to start the reaction. After removing the first and second compounds from the depolymerization product of dissolved polyurethane, approximately 1.1 g of a light yellow recycled polyol product was obtained.
도 8은 원료 1의 혼합 고분자 소재로부터 분리된 폴리우레탄을 해중합하였을 때 얻어질 것으로 예상되는 폴리올의 구조와 양성자가 존재하는 위치를 나타낸 것이다. 이는, 폴리우레탄 중 고탄성을 갖도록 제조된 혼방섬유에 주로 사용되는 스판덱스 원료인 폴리테트라하이드로퓨란의 일반적인 화학적 구조를 나타낸 것이기도 하다. Figure 8 shows the structure of the polyol expected to be obtained when the polyurethane separated from the mixed polymer material of raw material 1 is depolymerized and the location of the proton. This also shows the general chemical structure of polytetrahydrofuran, a spandex raw material mainly used in blended fibers manufactured to have high elasticity among polyurethanes.
도 9는 혼합 고분자 소재로부터 분리된 폴리우레탄을 해중합하여 얻은 폴리올(실시예 17과 실시예 19)과 수평균분자량이 약 2,000을 갖는 PTFA 시약에 대한 1H-NMR 스펙트럼을 함께 비교한 것이다. 서로 매우 흡사한 스펙트럼이 관찰되었으며, 이는 혼합 고분자 소재로부터 폴리우레탄을 분리 후 해중합하여 얻은 폴리올 제품이 폴리우레탄을 합성하기 위해 사용된 원료인 PTFA와 동일한 화학적 구조를 가지고 있음을 의미한다. Figure 9 compares 1 H-NMR spectra for polyols (Examples 17 and 19) obtained by depolymerizing polyurethane separated from mixed polymer materials and PTFA reagent with a number average molecular weight of about 2,000. Spectra very similar to each other were observed, which means that the polyol product obtained by separating polyurethane from the mixed polymer material and depolymerizing it has the same chemical structure as PTFA, the raw material used to synthesize polyurethane.
도 10은 앞서 해중합을 통해 얻어진 폴리올 제품(실시예 17과 실시예 19)의 일부와 제조사로부터 공급받은 PTFA를 시료로 취한 뒤 ATR 분석을 통해 얻은 IR 스펙트럼들을 비교한 것이다. 폴리우레탄을 해중합하여 얻은 폴리올 제품은 PTFA와 매우 유사한 특성피크를 갖고 있었다. 한편, 폴리우레탄의 해중합으로부터 얻어지는 제품에서는 아민 작용기에 대한 특성피크들이 약한 신호로 관찰되었다. 이는 제품 내 미량의 아민 불순물이 해중합 제품에 유입되었거나 폴리우레탄의 분해가 완전히 진행되지 않아 올리고머 형태의 반제품 일부가 제품에 잔류함에 따라 검출될 수 있는 우레탄 결합기를 나타내는 특성 피크일 수 있다. 이러한 미량의 불순물은 폴리우레탄의 합성과정에서 제거되거나, 잔류하더라도 소재를 재합성하는데 중합 성능에 큰 영향을 미치지 않는 것들이다.Figure 10 compares IR spectra obtained through ATR analysis after taking as a sample some of the polyol products (Examples 17 and 19) obtained through depolymerization and PTFA supplied from the manufacturer. The polyol product obtained by depolymerizing polyurethane had characteristic peaks very similar to PTFA. Meanwhile, in products obtained from depolymerization of polyurethane, characteristic peaks for amine functional groups were observed as weak signals. This may be a characteristic peak representing a urethane linkage group that can be detected when a trace amount of amine impurity in the product has entered the depolymerization product or the decomposition of the polyurethane has not progressed completely and some semi-finished products in the form of oligomers remain in the product. These trace impurities are removed during the synthesis of polyurethane, or even if they remain, they do not significantly affect the polymerization performance when resynthesizing the material.
이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but these are merely illustrative, and various modifications and other equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. You will understand that Therefore, the scope of technical protection of the present invention should be determined by the claims below.
Claims (12)
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하여 분리하기 위한 조성물.
At least one first compound selected from aromatic compounds having at least one alkoxy functional group; and at least one second compound selected from compounds having at least one alcohol functional group.
A composition for selectively dissolving and separating a polymer containing a urethane functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 제1 화합물/제2 화합물의 중량비는 0.01 ~ 100 인 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하여 분리하기 위한 조성물.
According to paragraph 1,
Characterized in that the weight ratio of the first compound / second compound is 0.01 to 100,
A composition for selectively dissolving and separating a polymer containing a urethane functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 혼합 재질의 고분자는 면, 셀룰로오스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론 중에서 선택된 고분자를 하나 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자로부터 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해하여 분리하기 위한 조성물.
According to paragraph 1,
The polymer of the mixed material further includes one or more polymers selected from cotton, cellulose, polyethylene, polypropylene, and nylon,
A composition for selectively dissolving and separating a polymer containing a urethane functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 혼합 재질의 고분자에 하나 이상의 알콕시 작용기를 가진 방향족 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제1 화합물 및 하나 이상의 알코올 작용기를 가지는 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 제2 화합물을 상기 혼합 재질의 고분자와 순차적으로 접촉시키거나 동시에 접촉시켜 상기 혼합 재질의 고분자에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 선택적으로 용해시켜 분리하는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 방법.
In a method of separating a polymer containing a urethane functional group and a polymer containing an ester functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group,
A first compound containing at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups and a second compound containing at least one compound having one or more alcohol functional groups are sequentially added to the polymer of the mixed material. Characterized in that the polymer containing the urethane functional group is selectively dissolved and separated from the polymer of the mixed material by contacting or simultaneously contacting with,
A method of separating a polymer containing a urethane functional group and a polymer containing an ester functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 선택적 용해 시 온도범위는 100 내지 180 ℃인 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 방법.
According to paragraph 4,
Characterized in that the temperature range for selective dissolution of the polymer containing a urethane functional group is 100 to 180 ° C.
A method of separating a polymer containing a urethane functional group and a polymer containing an ester functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
순차적 접촉은 제1 화합물을 먼저 접촉시키고, 이어서 제2 화합물을 접촉시키는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 방법.
According to paragraph 4,
Sequential contact is characterized in that the first compound is contacted first, followed by the second compound,
A method of separating a polymer containing a urethane functional group and a polymer containing an ester functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 혼합 재질의 고분자 질량 대비 제1 화합물의 질량은 0.1 ~ 1000배의 범위이고, 제1 화합물/제2 화합물의 중량비는 0.01 ~ 100 인 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자와 에스테르 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 방법.
According to paragraph 4,
The mass of the first compound relative to the polymer mass of the mixed material is in the range of 0.1 to 1000 times, and the weight ratio of the first compound / second compound is 0.01 to 100,
A method of separating a polymer containing a urethane functional group and a polymer containing an ester functional group from a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
(b) 상기 선택적 용해 후 우레탄 작용기를 포함하는 고분자가 용해된 제1 화합물 및 제2 화합물의 혼합용매를 여과하여, 상기 혼합 재질의 고분자로부터 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 분리하는 단계; 및
(c) 분리된 에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 별도로 해중합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법.
(a) a mixed polymer containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group, a first compound containing at least one aromatic compound having one or more alkoxy functional groups, and one or more alcohol functional groups. sequentially or simultaneously contacting a second compound containing at least one of the compounds to selectively dissolve the polymer containing a urethane functional group in the polymer of the mixed material;
(b) filtering the mixed solvent of the first compound and the second compound in which the polymer containing the urethane functional group was dissolved after the selective dissolution, to obtain a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group from the polymer of the mixed material. separating; and
(c) separately depolymerizing the polymer containing the separated ester functional group and the polymer containing the urethane functional group;
A polymer regeneration method of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 (c)단계에서 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 (b)단계의 여과된 여과액에 우레탄 작용기를 포함하는 고분자 해중합용 촉매를 추가하여 해중합을 실시하는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법.
According to clause 8,
The depolymerization of the polymer containing the urethane functional group in step (c) is characterized in that the depolymerization is carried out by adding a catalyst for depolymerization of the polymer containing the urethane functional group to the filtered filtrate in step (b).
A polymer regeneration method of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
우레탄 작용기를 포함하는 고분자 해중합용 촉매는 알칼리 수산화물, 알칼리토 수산화물, 알칼리 아세트산염, 알칼리토 아세트산염, 알칼리 탄산염, 알칼리 중탄산염, 알칼리토 탄산염, 알칼리 산화물의 금속 촉매; 및 구아니딘계나 아민계의 유기화합물;로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법.
According to clause 9,
Catalysts for polymer depolymerization containing a urethane functional group include metal catalysts of alkaline hydroxide, alkaline earth hydroxide, alkaline acetate, alkaline earth acetate, alkaline carbonate, alkaline bicarbonate, alkaline earth carbonate, and alkaline oxide; And at least one selected from the group consisting of guanidine-based or amine-based organic compounds,
A polymer regeneration method of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 우레탄 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 100 내지 170 ℃ 온도범위에서 실시되는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법.
According to clause 9,
The depolymerization of the polymer containing the urethane functional group is characterized in that it is carried out at a temperature range of 100 to 170 ° C.
A polymer regeneration method of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
상기 (c) 단계에서 상기 에스테르 작용기를 포함하는 고분자의 해중합은 가수분해(Hydrolysis), 글라이콜리시스(Glycolysis), 메탄올리시스(Methanolysis), 에탄올리시스(Ethanolysis), 암모놀리시스(Ammonolysis) 중 하나 이상의 방법을 이용하여 해중합을 실시하는 것을 특징으로 하는,
에스테르 작용기를 포함하는 고분자와 우레탄 작용기를 포함하는 고분자를 모두 포함하는 혼합 재질의 고분자 재생 방법.According to clause 9,
In step (c), the depolymerization of the polymer containing the ester functional group is carried out by hydrolysis, glycolysis, methanolysis, ethanollysis, and ammonolysis. Characterized in that depolymerization is performed using one or more of the following methods:
A polymer regeneration method of a mixed material containing both a polymer containing an ester functional group and a polymer containing a urethane functional group.
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KR19980032323A (en) * | 1996-10-08 | 1998-07-25 | 전종한 | Recycling method of waste rigid polyurethane foam and producing polyurethane foam with improved thermal insulation from recycled polyol obtained by this method |
JP2011231279A (en) | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Hitachi Chem Co Ltd | Method for removing polyurethane |
JP2014058476A (en) | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Teijin Ltd | Method for producing raw material of polyalkylene terephthalate from polyester composition |
US9868867B1 (en) * | 2012-11-26 | 2018-01-16 | Russell Scott Manley | Solvents and uses thereof |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980032323A (en) * | 1996-10-08 | 1998-07-25 | 전종한 | Recycling method of waste rigid polyurethane foam and producing polyurethane foam with improved thermal insulation from recycled polyol obtained by this method |
JP2011231279A (en) | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Hitachi Chem Co Ltd | Method for removing polyurethane |
JP2014058476A (en) | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Teijin Ltd | Method for producing raw material of polyalkylene terephthalate from polyester composition |
US9868867B1 (en) * | 2012-11-26 | 2018-01-16 | Russell Scott Manley | Solvents and uses thereof |
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