KR100599823B1 - 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 개시한다. 구체적으로 본 발명은 수지와, 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말 중 하나 이상을 포함하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 개시한다. 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물은 다수확성, 항균성, 탈취성 등의 기능성을 지니고 있어 농업용 필름, 포장용 필름, 보관용 용기 등의 제조에 유용하게 사용될 수 있다.
기능성, 수지, 농업용 필름, 포장용 필름, 보관용 용기

Description

기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물{Resin composition for being Used to Manufacture Funtional Resin Articles}
본 발명은 다수확성, 항균성, 탈취성 등의 기능성을 지니는 수지 제품 제조용 수지 조성물에 관한 것이다.
수지 제품은 필름, 섬유, 성형품, 파이프, 기계 부품 등을 포함하여 그 용도를 한정하기 어려울 정도로 매우 다양하다.
수지 제품에 기능성을 부여하려는 시도는 계속하여 있어 왔는데, 최근의 기술로서는 2개 이상의 알코올성 히드록실기를 갖는 산화 방지제를 포함하는 산화 방지 기능성 수지 조성물을 개시하고 있는 대한민국 공개특허 제2004-0077880호(공개일: 2004.09.07)와, 카테킨류 등의 식물유래의 성분, 미분판상 광물 및 세라믹 성분을 포함함으로써 탈취성, 항미생물성 등의 기능성을 갖는 기능성 수지조성물을 개시하고 있는 대한민국 공개특허 제2001-0078131호(공개일: 2001.08.20)와, 옻(Lacquer) 성분을 함유함으로써 내염성, 내열성, 방수성, 방부성, 방충성 및 절연성 등의 기능성을 지니는 수지 조성물을 개시하고 있는 대한민국 공개특허 제2000-0024493호(공개일: 2000.05.06) 등을 들 수 있다.
본 발명도 수지 제품에 다수확성, 항균성, 탈취성 등의 기능성을 부여하고자 하는 관점에서 완성된 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 다수확성, 항균성, 탈취성 등을 지니는 수지 제품의 제조에 유용하게 사용될 수 있는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기타의 목적이나 기타의 측면은 이하에서 제시될 것이다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 관한 것이다.
본 발명자는 하기 실시예 및 실험예에서 확인되는 바와 같이 수지에 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말 및/또는 제올라이트 분말을 방담제 등의 기타의 첨가제와 함께 넣어 필름을 제조하고, 그 필름을 이용하여 수확량 증가 효과, 항균 효과, 탈취 효과, 식품의 신선도 유지 효과를 살펴 본 결과, 그 효과가 매우 뛰어남을 확인할 수 있었다.
본 발명은 이러한 실험 결과에 기초하여 제공되어지는 것이다.
그러므로 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물은 수지와 첨가제 로서 대나무숯, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구범위를 포함하는 본 명세서에서 "수지 제품"이란 식품 보관 용기, 농업용 필름, 포장용 필름 등을 포함하는 의미로서, 후술하는 바의 기능성이 응용/발휘될 수 있는 모든 수지 제품(수지를 주성분으로 제조되는 제품)을 포함하는 의미이다.
그럼에도 상기 "수지 제품"은 본 발명의 실시예 및 실험예가 필름의 제조와 그에 대한 실험 결과를 개시하고 있다는 점에서 필름인 것이 바람직하다. 여기서 "필름"이란 편평한 제품을 의미하는데, 시트, 스트립, 테이프 형태를 모두 포함하는 의미이다.
한편, 청구범위를 포함하는 본 명세서에서 상기 "기능성"이란 수확량 증가성, 항균성, 탈취성 및/또는 신선도 유지성을 포함하는 의미로서 정의되어 진다.
"기능성"이 이와 같이 정의되어지는 한, 어떠한 수지 조성물이 수지와 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말 중 하나 이상을 포함하고, 또 그것이 상기 수확량 증가성, 항균성, 탈취성 및/또는 신선도 유지성을 갖는/요하는 수지 제품의 제조에 사용될 수 있다면, 그러한 수지 조성물은 모두 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 것으로 이해되어져야 한다.
한편, 청구범위를 포함하는 본 명세서에서, "첨가제로 포함한다"는 것의 의미는 수지보다 실질적으로 적은 양으로 포함한다는 의미이면서 또한 전술하는 바의 기능성을 나타낼 수 있을 만큼의 양으로 포함한다는 의미로서 정의될 수 있다. 여기서 "수지보다 실질적으로 적은 양"이란 수지 제품이 제조되기 위해 필요한 수지와 첨가제의 통상적인 비율을 넘어서지 않는 양으로 정의될 수 있다.
당업자라면 본 출원의 출원시를 기준으로 당업계에 공지된 기술과 본 발명의 하기 실시예 및 실험예에 기초하는 한 그의 통상의 능력 범위 내에서 전술하는 바의 기능성을 나타낼 수 있는(그 기능성의 정도에 있어서는 차이는 있더라도) 수지 제품의 제조에 적합한 수지와 첨가제의 비율을 결정할 수 있을 것이다.
예컨대, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 농업용 필름의 제조에 사용될 경우에 상기 첨가제인 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말 및/또는 제올라이트 분말은 수지 100 중량부에 대해 1 내지 70 중량부로 첨가되는 것이 바람직하다. 1 중량부 미만에서는 충분하게 위 기능성을 나타낼 수 없으며, 70 중량부를 초과하는 범위에서는 농업용 필름으로서 요구되는 투광성이나 기계적 강도를 저하시킬 수 있기 때문이다.
그러므로 어떠한 수지 조성물이 수지와 첨가제로서 대나무숯, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말 중 하나 이상을 포함하고, 그것이 전술한 바의 기능성을 갖는 수지 제품으로 제조될 수 있는 한, 수지와 거기에 포함되는 첨가제의 비율은 임의의 것이라도 무방한 것으로 받아들여져야 한다.
한편, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 대나무숯 분말은 그것을 얻기 위해 사용된 대나무 종류에 상관없이 또 그 제조 방법에 상관 없이 대나무에 직·간접적으로 고온의 열을 가하여 얻어지는 탄화된 모든 고체 분말로서 정의된다.
그러므로 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 대나무숯 분말은 그것이 왕대속(Phyllostachys)에 속하는 대나무에서 얻어졌든지, 해장죽속(Arundinaria)에 속하는 대나무에서 얻어졌든지, 조릿대속(Sasa)에 속하는 대나무에서 얻어졌든지 또는 이대속(Pseudosasa)에 속하는 대나무에서 얻어졌든지를 불문하며, 또 그것을 제조하기 위하여 특별히 개발된 탄화로를 사용하였던지, 열 전달 매개체로 특별히 고안된 용기를 사용하였던지 또는 냉각 시간을 달리하였던지를 불문하고 분류학상 대나무로 분류되는 식물(즉 벼목 화본과)로부터 얻어진 탄화된 모든 고체 분말을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 죽초액은 일반적으로 대나무의 탄화 과정에서 발생하는 연기를 냉각시킨 다음 정치 숙성시키거나 여과 정제하거나 증류시켜 제조되는 적갈색의 투명한 액체를 말한다.
대나무를 탄화시켜 거기서 발생하는 연기를 냉각시켜 방치하여 두면 3개의 층으로 분리되게 되는데, 상층은 데르핀유 등의 경질유층이고, 중층이 죽초액층이며 하층이 타르층이다. 이러한 중층의 죽초액을 엄밀하게는 조죽초액이라 하는데, 현재 시중에 유통되고 있는 죽초액은 이러한 조죽초액을 정치 숙성시키거나 여과 정제하거나 증류시킨 것들이다.
죽초액은 강산성(pH 2.8 ~ 3.1)으로 그 주성분은 아세트산과 포름산 등의 유기산이며, 기타 페놀 등이 포함되어 있다.
본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 "죽초액"이란 전술한 바의 죽초액, 즉 조죽초액에서 정치 숙성되거나 여과 정제되거나 증류된 것 이 바람직하지만, 조죽초액이라도 무방하며 또한 조죽초액으로부터 상기 방법 이외의 다른 방법으로 정제된 죽초액이라도 무방하다.
죽초액이 조죽초액으로부터 정제된 것이 이상, 죽초액이 전술한 바의 기능성을 나타낸다면, 그 기능성의 정도에 있어서는 차이가 있을지라도 당업자라면 그의 통상의 능력 범위안에서 본 발명의 하기 실시예 및 실험예에 기초하는 한 조죽초액 또한 전술한 바의 기능성을 지닐 것이라 예상할 수 있으며, 그의 통상의 능력을 활용하는 한 전술한 바의 기능성을 용이하게 확인할 수 있을 것이다.
또한 조죽초액에서 정제되는 방식에 따라 죽초액이 전술한 바의 기능성의 정도에 있어서 차이를 나타낼지라도, 당업자는 본 발명이 개시하는 바에 기초하는 한 그 죽초액이 조죽초액에서 어떠한 방식으로 정제되든지 간에 모든 죽초액이 전술한 바의 기능성을 나타낼 개연성을 가지고 있다고 예측할 것이며, 또한 당업자라면 본 발명의 하기 실시예 및 실험예에 기초하는 한 그의 통상의 능력 범위안에서 전술한 바의 기능성을 갖는 죽초액을 확인·선별할 수 있을 것이다.
그러므로 청구범위를 포함하는 본 명세서에서, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 "죽초액"이란 조죽초액으로부터 정치 숙성되거나 여과 정제되거나 증류된 것들뿐만 아니라 그 전단계의 조죽초액을 포함하는 의미로서 이해되어야 하며, 나아가 어떠한 죽초액이 조죽초액에서 정제되어 상기 기능성을 갖는다면 그러한 죽초액도 포함하는 의미로서 이해되어져야 한다.
한편, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 분말은 죽초액을 함유한 실리카(Silica)를 분말화하여 얻어지는 것을 의미하는데, 여기서 실리카로서는 천연 실리카(규조토)와 합성 실리카(이산화규소(silicon dioxide)) 모두 사용될 수 있다. 그럼에도 바람직하게는 천연 실리카이다.
또한 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 제올라이트 분말의 경우도 천연 제올라이트 분말와 합성 제올라이트(알루미나실리게이트) 분말 모두 사용될 수 있다. 마찬가지로 바람직하게는 천연 제올라이트 분말이다.
한편, 전술한 바의 기능성의 관점에 봤을 때, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에는 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말 중 두개가 포함되는 것이 바람직하며, 세개가 포함되는 것이 더 바람직하고, 네개 모두 포함되는 경우가 더더욱 바람직하다.
가장 바람직하게는 대나무숯 분말, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말 및 천연 제올라이트 분말을 포함하는 경우이다.
상기에서 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말 및/또는 제올라이트 분말이 포함될 때, 그것들 중 하나가 포함되든지, 두개가 포함되든지, 세개가 포함되든지 또는 네개 모두가 포함되든지를 불문하고, 그것들의 수지와의 배합량은 하기 실시예 및 실험예가 보여주듯이 수지 100 중량부를 기준으로 하였을 때 5 내지 65 중량부인 것이 바람직하고, 8.9 내지 59 중량부인 것인 더 바람직하다.
또한 상기에서 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 대나무숯 분말, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말 및 천연 제올라이트 분말이 포함될 때 그것들의 수지와의 배합량은 전술한 바가 그대로 유효하지만, 그것들 사이의 비율은 그것들 자체의 전체 중량(100 중량 %)을 기준으로 하였을 때 대나무숯 분말은 20 내지 70 중량 % 범위이고, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 분말은 6 내지 50 중량 % 범위이고, 천연 제올라이트 분말은 40 내지 80 중량 % 범위인 것이 바람직하다. 그 이유는 하기 실시예(특히 실시예 6) 및 실험예에서 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 포함되는 수지로서는, 그것이 첨가제로서 포함되는 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 분말 및/또는 제올라이트 분말이 전술한 바의 기능성을 나타내는 것을 방해하지 않는다면, 의도하는 용도에 따라 당업계에 공지된 임의의 수지를 사용할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 농업용 필름으로 제조되는 경우라면, 그러한 수지로서 폴리에틸렌, 에틸렌/아세트산비닐 공중합체 등이 예시될 수 있으며, 또한 본 발명이 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 포장용 필름으로 제조되는 경우라면 그러한 수지로서 폴리에틸렌(LLPE, LDPE 등), 폴리프로필렌, 에틸렌/비닐알콜 공중합체, 에틸렌/비닐아세테이트 공중합체 등이 예시될 수 있으며, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 보관 용기로 제조되는 경우에는 에틸렌글리콜/테레프탈레이트의 공중합체(PET) 등이 예시될 수 있다.
상기 예시한 바의 수지 이외에도, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴 등의 폴리할로겐화비닐류, 할로겐화 폴리에틸렌, 할로겐화 폴리프로필렌 등의 단일 중합체와, 염화비닐/아세트산비닐 공중합체, 염화비닐/에틸렌 공중합체, 염화비닐/프로필렌 공중합체, 염화비닐/스티렌 공중합체, 염화비닐/이소부틸렌 공중합체, 염화비닐/염화비닐리덴 공중합체, 염화비닐/스티렌/아크릴로니트릴 공중합체, 염화비닐/부타디엔 공중합체, 염화비닐/염소화프로필렌 공중합체, 염화비닐/염화비닐리덴/아세트산비닐 공중합체, 염화비닐/말레산 에스테르 공중합체, 염화비닐/메타크릴산 에스테르 공중합체, 염화비닐/아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 에틸렌/부텐 공중합체, 에틸렌/펜텐 공중합체, 에틸렌/헥센 공중합체, 에틸렌/헵텐 공중합체, 에틸렌/옥텐 공중합체, 에틸렌/프로필렌 공중합체, 에틸렌/1-부텐 공중합체, 에틸렌/4-메틸-1-펜텐 공중합체, 에틸렌/아크릴산 공중합체, 에틸렌/메틸메타크릴레이트 공중합체 등의 공중합체 등이 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물에 사용될 수 있다.
본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물은 그것으로 제조되는 수지 제품의 용도 등에 따라 통상의 각종 수지용 첨가제를 포함할 수 있다.
그러한 첨가제로서 가소제, 윤활제, UV 안정제, 산화방지제, 대전방지제, 자외선 흡수제, 방담(防曇)제, 방무(防霧)제, 열안정제 등을 들 수 있다.
가소제로서는 글리세린, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 소르비톨 등의 저분자량의 다가 알콜계 가소제, 디옥틸프탈레이트(DOP), 디메틸프탈레이트 등의 프 탈산 에스테르계 가소제, 인산 에스테르계 가소제, 파라핀계 가소제, 왁스계 가소제 등을 들 수 있다.
윤활제로서는 스테아르산, 올레산, 팔미트산 등의 지방산류, 이들의 금속염, 지방산 유래의 지방산 아미드, 폴리에틸렌 왁스 등의 왁스류, 유동 파라핀, 글리세린지방산 에스테르 등의 에스테르류, 고급 알콜 등을 들 수 있다.
UV 안정제로서는 장애 아민계 화합물(예컨대, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜스테아레이트, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜스테아레이트 등), 크레졸류, 멜라민류, 벤조산 등을 들 수 있다.
산화방지제으로서는 페놀계(예컨대, 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸, 2,6-디페닐-4-옥타데실옥시페놀 등), 인계(예컨대, 트리스노닐페닐포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 등), 황계(예컨대, 티오디프로피온산의 디라우릴, 펜타에리스리톨테트라(β-도데실머캅토프로피오네이트) 등) 등의 산화방지제를 들 수 있다.
대전방지제로서는, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리글리콜에테르, 비이온계 활성제, 양이온계 활성제 등을 들 수 있다.
자외선 흡수제로서는, 벤조페논계(예컨대, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논 등), 벤조트리아졸계(예컨대, 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸 등), 살릴실산 에스테르계(예컨대, 페닐살리실레이트, 레조르시놀모노벤조에이트, 2,4-디-tert-부틸페닐-3',5'-디-tert-부틸-4'-하이드록시벤조에이트 등), 치환 옥 사아닐리드류(예컨대, 2-에틸-2'-에톡시옥사아닐리드, 2-에톡시-4'-도데실옥사아닐리드 등), 시아노아크릴레이트류(예컨대, 에틸-α-시아노-β,β-디페닐아크릴레이트, 메틸-2-시아노-3-메틸-3-(p-메톡시페닐)아크릴레이트 등) 등을 들 수 있다.
방담제로서는, 비이온계, 음이온계, 양이온계의 계면활성제를 사용할 수 있다. 구체적으로는 소르비탄모노스테아레이트, 소르비탄모노팔미테이트, 소르비탄모노베헤네이트, 글리세린모노라우레이트, 글리세린모노스테아레이트, 글리세린모노팔미테이트, 디글리세린디라우레이트, 디글리세린디스테아레이트, 디글리세린모노팔미테이트, 트리글리세린모노스테아레이트 등을 들 수 있다.
방무제로서는 불소계 방무제 또는 실리콘계 방무제 등을 들 수 있다.
열안정제로서는 주석계, 납계, 칼슘아연계, 바륨아연계, 지방산계 안정제 등을 들 수 있다.
본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물은 전술한 바의 각종 첨가제를 그 최종 제품의 용도에 따라 하나 이상을 포함할 수 있다.
이때 첨가되는 상기 각종 첨가제는 수지 제품의 용도에 따라 요구되는 성질(예컨대, 농업용 필름이라면 필름의 기계적 강도나 투광성 등)을 해치지 않으면서 그것의 첨가제로서의 효과를 나타낼 수 있다면, 그것의 수지에의 배합량을 특정한 범위로 한정되지 않는다.
예컨대 UV 안정제가 농업용 필름의 제조를 위한 수지에 배합될 경우에, UV 안정제는 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 7 중량부로 배합되는 것이 바람직한데, 그것은 UV 안정제가 0.01 중량부 보다 적은 양으로 배합되게 되면 광안정제로 서의 효과를 나타낼 수 없으며, 7 중량부 보다 많은 양으로 배합되게 되면 필름의 투명성을 손상시키기 때문이다.
동일한 관점에서 예컨대 산화방지제나 방무제의 배합량은 그것들이 농업용 필름의 제조를 위한 수지에 배합될 경우에 각각 0.01 내지 3 중량부와 0.1 내지 5 중량부로 배합되는 것이 바람직하다.
한편, 구체적인 양태에 있어서 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물은 기능성 농업용 필름 제조용 수지 조성물, 기능성 포장용 필름 제조용 수지 조성물 및 기능성 보관 용기 제조용 수지 조성물로 파악될 수 있다.
본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 기능성 농업용 필름 제조용 수지 조성물로 파악될 경우에, 그러한 수지 조성물로 제조된 농업용 필름은 농작물의 다수확을 위하여 사용될 수 있다.
본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 농업용 필름으로 제조될 경우에, 그 농업용 필름은 다수확이 인류에게 유용한 모든 농작물에 적용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
구체적으로 그러한 농작물로서 수확물을 식품으로 이용하기 위하여 재배하는 식용작물, 수확물을 사료로 이용하기 재배되는 사료작물, 수확물을 비료로 이용하기 위하여 재배되는 비료작물 등을 예시할 수 있다.
여기서 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물로 제조된 기능성 농업용 필름의 사용 양태는 비닐 하우스로 사용되는 경우 등을 포함한다.
한편, 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 기능성 포장용 필 름 제조용 수지 조성물 또는 기능성 보관 용기 제조용 수지 조성물로 파악될 경우에, 그러한 수지 조성물로 제조된 포장용 필름 또는 보관 용기는 신선도의 유지가 필요한 농산물, 화훼, 식품의 포장, 저장 또는 보관에 사용될 수 있지만, 항균성이나 탈취성 등이 요구되는 물품이라면 그러한 물품의 포장, 저장 또는 보관에도 사용될 수 있다.
그럼에도 바람직하게는 농산물, 화훼, 식품의 포장, 저장 또는 보관에 사용되는 경우이다.
본 발명은 다른 측면에 있어서 전술한 바의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 이용한 기능성 수지 제품의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 기능성 수지 제품의 제조 방법은 전술한 바의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 성형 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 "수지 제품"의 의미나 "기능성"의 의미 그리고 "기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물"의 의미는 모든 바람직한 양태들을 포함하여 이미 전술한 바가 그대로 유효하다.
한편, 전술한 바의 수지 조성물을 성형 가공하는 단계는 제조되는 수지 제품의 용도에 따라 당업계에 알려진 방법을 사용할 수 있다. 예컨대 수지 제품이 농업용 필름인 경우에는 인플레이션법, 캘린더법, T다이법 등을 사용할 수 있으며, 수지 제품이 포장용 필름인 경우에는 블로운(blown)필름압출법, 플랫다이(flat die)압출법 등을 사용할 수 있으며, 수지 제품이 보관용 용기인 경우에는 중공 성형법 등을 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 조성물을 사용하여 농업용 필름이나 포장용 필름을 제조하는 경우에 다층 필름을 제조할 수도 있다. 이러한 다층 필름의 제조는 당업계에 알려진 통상의 방법에 따라 제조될 수 있는데, 그러한 통상의 방법으로서는 건조적층법, 열적층법, T다이공압출법, 인플레이션공압출법 등이 예시될 수 있다.
또한 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 조성물을 사용하여 농업용 필름이나 포장용 필름을 제조하는 경우에, 필름의 두께는 필름의 의도하는 용도에 적절한 임의의 두께일 수 있다. 경제적 및(또는) 생태학적 이유에서 필름 두께를 최소화하는 것이 바람직한데, 본 발명에 따른 단층 필름의 경우는 통상 10㎛ 내지 120mm 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하고, 다층필름의 경우는 통상 25㎛ 내지 250㎛ 범위의 전체 두께를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 수지 제품의 제조 방법에 있어서, 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 성형 가공하여 수지 제품을 제조하기 이전에 그 수지 조성물을 융용 혼련하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 용융 혼련 방법은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있으며, 그러한 방법으로서 밴버리 혼합기, 가압 혼련기 등을 사용한 방법 등이 예시될 수 있다.
본 발명은 또 다른 측면에 있어서 전술한 바의 기능성 수지 제품의 제조 방법으로 얻어진 수지 제품에 관한 것이다.
본 발명의 수지 제품에는 상기 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 조성물과 기능성 수지 제품의 제조 방법에서 설명한 모든 내용들이 그대로 유효한 것으로 간주되어 진다.
그러므로 본 발명의 수지 제품은 상기 본 발명의 기능성 수지 제품 제조용 조성물에서 설명한 모든 바람직한 양태의 수지 조성물로 제조되는 모든 수지 제품을 포함하는 의미로서 받아들여져야 하며, 나아가 상기 본 발명의 기능성 수지 제품의 제조 방법에서 설명한 모든 바람직한 양태의 제조 방법으로 얻어지는 모든 수지 제품을 포함하는 의미로서 받아들여져야 한다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 설명한다. 그러나 이러한 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
<실시예> 기능성 수지 제품의 제조
<실시예 1> 기능성 수지 제품의 제조예 1
대나무숯 분말 10 중량 %, 방담제(소르비탄 모노 스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제(HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %를 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 87 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 60㎛의 두께의 필름을 제조하였다.
<실시예 2> 기능성 수지 제품의 제조예 2
죽초액 8 중량 %, 방담제(소르비탄모노 스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제 (HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %를 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 89 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 60㎛의 두께의 필름을 제조하였다.
<실시예 3> 기능성 수지 제품의 제조예 3
죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 분말 8 중량 %에 방담제(소르비탄모노스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제(HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %를 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 89 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 60㎛의 두께의 필름을 제조하였다.
<실시예 4> 기능성 수지 제품의 제조예 4
대나무숯 분말 10 중량 %, 죽초액 8 중량 %, 방담제(소르비탄모노스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제(HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %를 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 79 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 60㎛의 두께의 필름을 제조하였다.
<실시예 5> 기능성 수지 제품의 제조예 5
대나무숯 분말 10 중량 %, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 분말 8 중량 %, 방담제(소르비탄모노스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제(HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %를 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 79 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 60㎛의 두께의 필름을 제조하였다.
<실시예 6> 기능성 수지 제품의 제조예 6
대나무숯 분말 10 중량 %, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 분말 8 중량 %, 천연 제올라이트 분말 18 중량 %, 방담제(소르비탄모노스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제(HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %을 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 61 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 60㎛의 필름을 제조하였다.
<실험예> 기능성 수지 제품의 수확량 증대 효과 실험, 항균 실험, 탈취 실험, 식품의 신선도 유지 실험
<실험예 1> 기능성 필름의 수확량 증대 효과 실험
전남 담양에 있는 농가를 선정하여 상기 각 실시예에서 제조된 필름으로 비닐 하우스를 제조하게 하고 그 비닐 하우스에서 딸기, 토마토, 오이, 수박, 상추, 메론, 포도를 기후 조건 등을 고려한 통상의 재배 방법에 따라 재배하도록 하였다.
비교 실험예에서 상기 실시예에서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 다공성 실리카에 함유시켜 만든 분말, 또는 천연 제올라이트 분말을 첨가하지 않은 상태에서, 해당 성분의 중량을 수지인 폴리에칠렌 비닐 아세테이트로 대체하여 얻어진 필름을 사용하였다(즉, 방담제(소르비탄모노스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제(HALS(Hindered Amine Light Stabilizer) 계통) 1 중량 %, 폴리에칠렌 비닐 아세테이트 97 중량 %로 제조된 필름이다).
한편, 비교 실험예는 결과의 정확한 비교를 위해서 상기 실험예와 가능한 한 동일한 조건 하에서 이루어지도록 하였다.
수확 후 얻어진 수확량(Kg)을 비교 실험예에서 얻어진 수확량(Kg)과 비교하여 그 증가 정도를 백분율로 하기 <표 1>에 나타내었다.
수확량의 증가율(%)
구분 딸기 토마토 오이 수박 상추 메론 포도
실시예 1의 필름 29% 증가 26% 증가 23% 증가 27% 증가 22 증가 21% 증가 23% 증가
실시예 2의 필름 23% 증가 27% 증가 22% 증가 25% 증가 19% 증가 26% 증가 21% 증가
실시예 3의 필름 25% 증가 26% 증가 29% 증가 23% 증가 24% 증가 27% 증가 24% 증가
실시예 4의 필름 35% 증가 29 % 증가 36% 증가 31% 증가 33% 증가 31% 증가 36% 증가
실시예 5의 필름 32% 증가 33 % 증가 38% 증가 35% 증가 33% 증가 36% 증가 37% 증가
실시예 6의 필름 43% 증가 45% 증가 50% 증가 47% 증가 62% 증가 37% 증가 42% 증가
<실험예 2> 기능성 필름의 항균 실험
항균성은 대장균(Escherichia coli)과 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)을 사용하여 평가하였다. 항균성은 박테리아 감소율로서 평가하였다. <실시예 1 내지 6>에서 얻어진 각 필름과 상기 <실험예 1>에서의 비교 실험예의 필름을 60mm×60mm 의 크기로 오려 멸균된 실험용 접시에 놓아두었다.
각 배양액 0.5㎖(각 배양액은 대장균 104/㎖와 녹농균 106/㎖를 포함함)를 각 실험용 접시에 접종한 다음 24 시간 동안 35℃에서 방치한 후에 생균수를 계수하여 박테리아 감소율을 산출하여 하기 <표 2>에 나타내었다. 감소율의 부호가 마이너스인 것은 박테리아의 증가를 의미한다.
생균수 감소율(%)
구분 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
대장균 - 272 % 77% 71% 76% 81% 83% 87%
녹농균 - 226 % 67% 73% 73% 84% 84% 90%
<실험예 3> 기능성 필름의 탈취 실험
플라스크 8개를 준비하고 6개의 플라스크에는 각각 상기 <실시예 1 내지 6>에서 얻어진 필름을 오려 넣고, 1개의 플라스크에는 상기 <실험예 1>에서의 비교 실험예의 필름을 넣었으며, 나머지 1개의 플라스크에는 아무것도 넣지 않았다. 한편, 필름은 플라스크의 내부 표면적을 약 70% 감싸도록 하였다. 위 7개의 플라스크 각각에 암모니아 용액 4㎛를 넣고 기화시켰다. 일정한 시간(30분)이 경과 후에 가스검지관법에 의하여 7개의 플라스크 안의 기체 농도를 계산하여 탈취율(%)을 구하 였다.
탈취율은 다음의 식에 따라 계산하였다.
탈취율(%) = ((Cb - Cs)/Cb) x 100%
* Cs: 실시예 1 내지 6의 필름 또는 비교예의 필름으로 내부를 감싼 플라스크에서의 최종 기체 농도(ppm)
* Cb: 아무것도 넣지 않은 플라스크에서의 최종 기체 농도(ppm)
트리메틸아민의 탈취율의 측정도 상기와 동일한 방법을 사용하였다.
하기 <표 3>은 암모니아와 트리메틸아민의 탈취율을 나타낸 것이다.
암모니아 및 트리메틸아민의 탈취율(%)
구분 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
암모니아 0.2% 24% 25% 31% 32% 39% 54%
트리메틸아민 0.7% 35% 41% 39% 47% 53% 77%
<실험예 4> 기능성 필름의 신선도 유지 효과 실험
두부 8모를 준비하여 7모는 상기 실시예 1 내지 6의 필름과 비교예의 필름으로 포장하고 나머지 1모는 아무런 포장도 하지 않고 상온(약 25℃)에 방치하였다.
변질 여부를 관능 평가하여 변질(냄새로 판단함)하기까지의 일수를 하기 <표 4>에 나타내었다.
선도 유지 여부(일)
구분 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
두부 1.2일 1.4일 1.5일 1.4일 1.5일 1.6일 1.7일
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물이 제공된다.
또한 본 발명에 따르면 기능성 수지 제품의 제조 방법과 그러한 제조 방법에 의하여 얻어진 기능성 수지 제품이 제공된다.
본 발명의 기능성 수지 제품은 다수확성, 항균성, 탈취성, 신선도 유지성을 지니고 있으며, 따라서 농업용 필름이나 포장용 필름 그리고 보관 용기 등으로 응용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 수지와, 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말로 이루어진 군에서 선택된 세개 이상의 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 제품은 필름인 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기능성은 다수확성, 항균성, 탈취성 및 신선도 유지성으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것임을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실리카 및 상기 제올라이트는 각각 천연 실리카 및 천연 제올라이트인 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 및 제올라이트 분말을 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말 및 천연 제올라이트 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 첨가제로서 대나무숯 분말, 죽초액, 죽초액을 실리카에 함유시켜 만든 실리카 분말, 제올라이트 분말로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것을 100 중량부의 수지에 대하여 5 내지 65 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 가소제, 윤활제, UV 안정제, 산화방지제, 대전방지제, 자외선흡수제, 방담제, 방무제, 열안정제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 수지 제품은 농업용 필름인 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 수지 제품은 항균성, 탈취성 또는 신선도 유지성이 요구되는 물품의 포장용 필름 또는 보관 용기인 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 수지 제품은 항균성, 탈취성 또는 신선도 유지성이 요구되는 물품의 포장용 필름 또는 보관 용기이고, 그 물품은 농산물, 화훼 및 식품으로 구성된 군에서 선택된 것임을 특징으로 하는 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항 기재의 기능성 수지 제품 제조용 수지 조성물을 성형 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 수지 제품의 제조 방법.
  16. 제15항 기재의 기능성 수지 제품의 제조 방법에 의하여 얻어진 기능성 수지 제품.
  17. 대나무숯 분말 10 중량 %, 죽초액을 천연 실리카에 함유시켜 만든 분말 8 중량 %, 천연 제올라이트 분말 18 중량 %, 방담제(소르비탄모노스테아레이트) 2 중량 %, UV 안정제 1 중량 %을 완전히 혼합하여 마스터 배치를 제조하고, 그 마스터 배치를 폴리 에칠렌 비닐 아세테이트 61 중량 %와 용융 혼련하여 인플레이션법으로 제조된 두께가 60㎛의 필름.
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