KR0181373B1 - 생분해성 플라스틱 제조방법 및 인조목재 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱에 송진을 융착시킴으로써 생분해성을 갖는 플라스틱 제조방법에 관한 것이다. 이렇게 얻어진 생분해성 플라스틱은 인조목재로 제작되며, 이에 적용되는 재료는 폐플라스틱등의 폐재료를 이용할 수 있고, 못이나 톱, 대패를 사용할 수 있으며, 농사개간용 필름, 파레트, 판, 상자(예:일회용 도시락 상자) 등의 다양한 용도에 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 생분해성 플라스틱 제조방법 및 인조목재에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하자면 범용성 고분자인 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌에 천연고분자인 송진을 용착하여 압출성형시킴으로써 생분해성이 부여되고 그 분해속도가 조절되는 생분해성 플라스틱 제조방법 및 인조목재에 관한 것이다.
폴리에틸렌이나 폴리프로필렌을 생분해성화하여 생분해성 플라스틱을 제조하는 방법으로서, 폴리에틸렌에 키틴이나 키틴유도제를 혼합하는 방법은 한국특허공개 93-000589호에, 전분을 혼합하는 방법은 한국특허공개 94-000516호에, 폴리비닐알코올을 혼합하는 방법은 한국특허공개 93-701529호에 이미 개시되어 있다. 그러나 이들은 모두 다음과 같은 내재적인 문제를 안고 있다. 키틴이나 키틴유도체를 혼합하는 방법은 분해성은 우수하나 가공성이 떨어져 일관성 있는 제품을 얻기가 힘들다. 전분을 혼합하는 방법은 전분과 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과는 사용성이 전혀 없어 번거롭게도 전분을 변성처리하거나 상용화제를 사용한다. 따라서 제품의 물성이 저하되고 친수성인 전분의 성질로 인해 수분이 항상 제품의 물성을 좌우하는 요인이 된다는 문제를 가지고 있다. 폴리비닐알코올을 혼합하는 방법은 분해성과 가공성에서 아직 해결할 문제가 많다.
일반적으로 생분해성 플라스틱은 생산가격이 저렴하고 가공성이 좋고 분해성이 우수하여야 하나, 종래의 생분해성 플라스틱은 이런 점에서 바라직하지 못하다.
또한, 자원적으로나 환경적으로 천연목재의 사용이 자제되고 있는 최근의 현실에서 인조목재에 대한 연구 및 제도가 활발하여 지고 있다. 그러나 대부분의 인조목재는 그 기본(base)을 경량 시멘트에 두고 있는 아직 플라스틱에 기본을 둔 인조목재는 나타나고 있지 않다. 이는 아마도 플라스틱으로는 나무 특유의 성질(질감, 냄새, 물성 등)을 나타낼 수가 없었기 때문일 것이다.
본 발명자는 이에 새로운 생분해성 플라스틱 인조목재를 제조하기 위한 연구를 거듭한 결과, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에 송진(rosin)을 융착시켜 생분해성이 부여되고 그 분해속도가 조절되는 생분해성 플라스틱 제조방법을 제시하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은 범용성 플라스틱에 송진을 첨가하여 지금까지의 생분해성 플라스틱과는 다른 새로운 생분해성 플라스틱 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이 생분해성 플라스틱을 가공성형하는 농촌의 덮개 필름 또는 송진으로 인한 나무질감, 나무냄새에 의해 도시락 상자 등의 제조에 이용될 수 있는 생분해성 플라스틱 인조목재를 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에 송진과 약간의 섬유소를 첨가시킴으로써 달성될 수 있다.
본 발명의 새로운 생분해성 플라스틱 제조방법에 적용되는 플라스틱의 원료로는 순정(virgin) 플라스틱 외에도 폐(waste) 플라스틱 또는 그 둘을 섞은 혼합물 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 생분해성 플라스틱 제조방법에 적용되는 송진의 첨가량은 플라스틱 100g에 대해 1∼120g이 사용되며 섬유소의 양은 0∼60g이 사용된다.
제조된 생분해성 플라스틱 또는 그를 이용한 인조목재는 일정기간 동안에 땅속에서 분해되며 본래의 플라스틱에 비해 탄성률이 높고, 폐재료를 사용할 수 있으며 무공해 제조공정이고 물과 기름에 강하며 -50℃ 이하의 환경에서도 얼거나 갈라지지 않고, 못이나 톱 대패를 사용할 수 있는 특징을 가지며 파레트(pallet), 상자, 판 등의 다양한 용도에 적용될 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실험예]
송진, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 용융점을 조사하였다.
각각의 용융온도는 125℃, 130℃, 170℃ 근처였다.
[실시예 1]
적정량의 순정 폴리프로필렌과 송진을 조성비율에 따라 조금씩 떠내어 금속플라스크에 넣고 잘 혼합한 후 열(180℃)을 주면서 2시간동안 철저히 교반시켰다. 조성비율은 폴리프로필렌/송진(무게비)가 9/1, 8/2, 7/3, 6/4, 5/5되게 하였다. 조성비율에 따른 혼합용융물을 고체화하여 시차주사열량계(differential scanning calorimetry)로 분석해 본 결과 혼합용융물들은 모든 조성에서 단일 용융온도를 나타내었고 주사전자현미경(scanning electron microscope) 등으로 조사해 본 결과 균일상(homogeneous phase), 즉 단일상을 나타내었다. 이는 폴리프로필렌과 송진은 서로 상용성(compatibility)이 있음을 의미한다.
[실시예 2]
적정량의 순정 폴리에틸렌과 송진을 조성비율에 따라 조금씩 떠내어 금속플라스크에 넣고 잘 혼합한 후 열(140℃)을 주면서 2시간동안 철저히 교반시켰다. 조성비율은 폴리에틸렌/송진(무게비)가 10/0, 9/1, 8/2, 7/3, 6/4, 5/5되게 하였다. 분석결과, 조성비율에 따른 혼합용융물은 모든 조성에서 상용성을 나타내었다.
이들 혼합용융물에서 실험시료를 채취하여 만능시험기(UTM)를 사용하여 기계적 물성을 조사하였다. 아래 표 1은 조성비율에 따른 각 혼합물의 물성을 나타내고 있다.
[실시예 3]
적정량의 폐 폴리에틸렌과 송진을 조성비율에 따라 조금씩 떠내어 금속플라스크에 넣고 잘 혼합한 후 여기에 섬유소(5pph)를 첨가하고 열(140℃)을 주면서 교반기를 사용하여 2시간동안 철저히 교반시켰다. 조성비율은 폴리에틸렌/송진(무게비)가 10/0, 9/1, 8/2, 7/3, 6/4, 5/5되게 하였다.
이들 혼합용융물에서 실험시료를 채취하여 만능시험기를 사용하여 기계적 물성을 조사하였다. 아래 표 2는 조성비율에 따른 각 혼합물의 물성을 나타내고 있다.
[실시예 4]
실시예 3에 나타난 조성 9/1, 6/4 혼합물로부터 얻어진 가로 10mm, 세로 10mm, 두께 1mm 필름들을 야산흙을 담은 화분에 묻고 분기별로 꺼내어 생분해성을 조사하였다. 조사결과, 모든 시료가 6개월까지는 거의 변화가 없었다. 그 후 서서히 분해되면서 조성 6/4 혼합물은 12개월후, 조성 9/1 혼합물은 15개월후에 완전분해되어 그 형체가 없어졌다.
Claims (1)
- 폐플라스틱을 포함하며 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 그 혼합물로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 하나에 중량비로 플라스틱 100g 대 1g 내지 120g의 양으로 송진을 첨가하여 혼합물을 얻는 단계; 그 혼합물에 중량비로 플라스틱 100g 대 1g 내지 60g의 양으로 섬유소를 첨가하는 단계; 그 첨가혼합물을 플라스틱의 용융점의 온도로 가열 교반하는 단계; 및 상기 혼합용융물을 압출을 통하여 고체화하는 단계;를 포함하는 생분해성 플라스틱 제조방법을 이용하여 얻어지는 생분해성 플라스틱을 가공성형하여 얻어지는 생분해성 폴리에틸렌 인조목재.
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Cited By (3)
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| KR20000072326A (ko) * | 2000-08-29 | 2000-12-05 | 홍영근 | 혼합폐플라스틱과 폐섬유소로부터 얻어진 플라스틱 조성물및 그 성형물 |
| KR100376557B1 (ko) * | 2000-05-16 | 2003-03-17 | 이문재 | 목분이 함유된 수지의 열가압성형품 제조방법 |
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1996
- 1996-03-23 KR KR1019960007993A patent/KR0181373B1/ko not_active IP Right Cessation
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