This paper attempted to elucidate pyrolysis reaction characteristics of waste paper laminated phenolic-printed circuit board (p-PCB). Thermogravimetric analysis was performed for the pyrolysis kinetic analysis of waste p-PCB and Pyrolyzer-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) was also employed to analyze the product distribution of waste p-PCB pyrolysis reaction under isothermal condition (230, 350, 600oC). Kinetic analysis and isothermal Py-GC/MS results showed that the pyrolysis reaction of waste p-PCB has three reaction temperature regions: 1) low temperature decomposition region (< 280oC), 2) medium temperature decomposition region (280 ~ 380oC), 3) high temperature decomposition region (> 380oC). At the first region, triphenyl phosphate used as fire retardant, water, and phenol were vaporized. At the second region, phenolic resin, tetrabromobisphenol-A (TBBA), and laminated paper are decomposed and produce phenols, brominated compounds, and levoglucosan which were the specific pyrolysis reaction products of phenolic resin, TBBA, and laminated paper, respectively. In the final region, cresol and alkyl benzene were detected which can be considered as the decomposition products of phenolic resin. By above results, pyrolysis reaction pathway of waste p-PCB is accounted for a series reaction with four independent reactions of phosphate based frame retardant, TBBA, laminated paper, and phenolic resin.

인쇄회로기판 폐기물의 발생량은 꾸준히 증가하고 있으며, 구리 등 고가 금속을 함유하고 있어 적절한 재활용 방법의 적용이 시급한 상황이며, 그 대안으로서 열분해가 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 페놀 인쇄회로기판(Phenol Printed Circuit Board, p-PCB) 폐기물의 열분해 특성을 규명하여 p-PCB 폐기물 열분해 공정 설계에 기초 자료를 제공하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위해 열중량분석기(Thermogravimetric analyzer; TGA)를 통한 동역학 분석과 더불어 부산물 특성 파악을 위해 Py-GC/MS(Pyrolyzer-Gas Chromatography/Mass Spectrometry, Py-GC/MS)를 적용하였다. 동역학분석과 휘발가스분석(Evolved Gas Analysis, EGA)을 통하여 p-PCB 열분해 반응은 크게 3 단계로 구분할 수 있다. 첫 번째 단계는, 280℃ 이하에서 반응이 일어나며, 초기질량의 10%로 감소하는 구간으로 미경화된 페놀 성분의 휘발과 열적으로 불안정한 물질들이 분해 배출된다고 여겨진다. 두 번째 단계는 280℃~380℃ 구간으로 초기 질량의 60%가 분해되는 구간으로서 주로 p-PCB를 구성하고 있는 종이와 경화된 브롬화(Brominated) 페놀수지의 분해로 판단된다. 마지막 분해구간인 380℃ 이상에서는 비브롬화(Non-Brominated) 페놀수지의 분해 및 촤(Char) 형성 단계로 판단된다. p-PCB의 열분해는 브롬화 페놀수지의 생성으로 특성지울 수 있으며, 열분해를 통해 페놀수지의 추출 재활용 가능성을 시사하고 있다.