KR100768601B1

KR100768601B1 - 분해성 항균용기의 제조방법

Info

Publication number: KR100768601B1
Application number: KR20060109448A
Authority: KR
Inventors: 전근민
Original assignee: 전근민
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2007-10-18
Also published as: KR20060120555A

Abstract

본 발명은 전분을 주재로 하여 분해성 용기를 제조하는 경우 화학적 방부제를 사용하지 않고 콜로이드상의 항균성 및 항곰팡이성 금속 나노입자를 첨가하여 미생물에 의한 오염을 방지하고 천연 섬유질을 혼합하여 성형시 재료와 재료의 부착강도를 증진시켜 수분함유율의 변화에 대해서도 치수안정성이 양호하게 유지되는 분해성 항균용기의 제조방법에 관한 것이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 분해성 항균용기는 전분(옥수수 전분)을 30～60중량％, 이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합으로 형성되는 무기물 파우더를 10～30중량％, 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질을 30～50중량％로 혼합하여 용기성형재료를 준비하고, 상기 용기성형재료와 입자크기 1～20㎚의 아연(Zn) 나노입자를 10,000ppm의 농도로 0.3～4중량％만큼 반죽용수에 의해 혼합반죽하여 분해성 항균용기형성원료를 얻으며, 상기 분해성 항균용기형성원료를 용기프레스성형기에 의해 성형하고 그 성형된 용기의 내면에 수지코팅액에 의해 코팅처리를 실행함으로써 제조된다.

상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질은 0.5∼2㎝의 길이로 분쇄된 입자가 그 전체 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질의 혼합비의 90％ 이상이 되도록 혼합된다.

상기 수지코팅액은 아크릴계 수지와 에폭시계 수지 및 폴리에틸렌계 수지 중에서 선택되는 코팅액에 1∼20nm의 입자크기를 갖는 10,000ppm농도의 은(Ag)을 0.1 ∼2Wt%로 혼합하여 용기의 내면에 코팅처리할 수 있도록 조성된다.

용기, 분해성, 항균, 전분, 무기물 파우더

Description

분해성 항균용기의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ANTI-MICROBIAL RESOLVABILITY CONTAINER}

본 발명은 분해성 항균용기의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전분을 주재료 하면서 화학적 방부제를 사용하지 않고 콜로이드상의 항균성/항곰팡이성 금속 나노입자을 첨가하여 미생물에 의한 오염을 방지하고 천연 섬유질의 혼입에 의해 성형시 재료와 재료의 부착강도가 증진되어 수분함유율의 변화에 대해서도 치수안정성이 양호하게 유지되는 분해성 항균용기와 그 제조방법에 관한 것이다.

종래부터, 식품원료 또는 조리식품을 위한 일회용 용기가 널리 사용되는 상황으로, 그 일회용 용기는 대개 스티로폼을 포함하는 발포성 합성수지에 의해 제조되거나 지류(紙類)에 의해 제조된다.

그러나, 발포성 합성수지로 제조된 일회용 용기는 그 폐기를 위해 매립시키는 경우 분해에 상당한 시간이 소요될 뿐만 아니라 토양을 오염시키게 되고, 그 일회용 용기를 소각 폐기시키는 경우에는 환경에 유해한 성분을 발산하게 되어 대기오염을 초래하게 된다.

따라서, 일회용 용기를 제조하는 발포성 합성수지를 대체하기 위한 연구 및 개발이 진행되어 자연친화적인 생분해성 소재가 다양한 형태로 제안된 상태이다.

그 일예로서, 실용신안등록 제20-348611호의 일회용 분해성 도시락 용기는 폴리올레핀수지에 전분 및 변성전분, 글리세린 지방산 에스테르 또는 수크로스 지방산 에스테르의 계면활성제, 지방산(라우릭 애시드, 스테아릭 애시드, 올레익 애시드, 리놀레익 애시드 중에서 선택), 광산화촉진제(카올린, 탄산칼슘, 산화칼슘 중에서 선택)로 구성된 분해촉진제를 첨가하여 자연상태에서 완전한 분해가 가능하여 친환경적이면서 수증기 배출구가 형성된 구조로 형성된다.

다른 예로서, 특허 제10-459621호에 개시된 일회용 생분해성 용기의 제조방법에서는 왕겨와 톱밥, 짚, 펄프 및 그 2종 이상의 혼합원료로부터 선택된 원료를 70∼120메시로 분쇄한 식물원료분말 100중량부, 전분 10∼20중량부, 에스텔류 1∼2중량부, 물 2∼4중량부, 로진 3∼4중량부, 폴리솔베이트류 1∼2중량부, 스테아릴 젖산 나트륨 1∼2중량부를 혼합하여 원료를 준비하고, 그 준비된 원료를 금형 내에 넣고서 150∼155℃온도에서 30∼40㎏/㎠압력으로 4∼5초 가열하고나서 280∼320㎏/㎠압력으로 4∼5초 가열한 후 다시 30∼40㎏/㎠압력으로 10∼15초 감압하여 체적감소율이 0.75∼0.85범위내에서 압축성형해서 일회용 생분해성 용기를 제조하게 된다.

또, 특허 제 10-540682호의 생분해성 일회용 용기제품의 제조방법에서는 페이스트상태의 전분 100중량부에 대해 스테아린산 1∼10중량부, 트리에탄올아민 1∼8중량부, 파라핀 5∼50중량부를 100∼500중량부의 물에 균일하게 혼합하고 충분히 반죽하여 페이스트상태의 원료혼합물을 제조하고, 상기 전분 100중량부에 대해 식 물섬유 1∼250중량부, 활석분 20∼200중량부, 칼륨명반관 중탄산나트륨 2∼1중량부를 추가로 혼합하여 진흙상태의 원료슬러리를 제조하며, 그 진흙상태의 원료슬러리를 150∼200℃의 온도범위를 갖는 오목형의 금형과 110∼210℃의 온도범위를 갖는 볼록형 금형에 주입하고나서 방수처리된 안감종이를 덮고서 1∼3분간 금형처리 및 건조시켜 제조되는 생분해성 일회용 용기제품을 제공하게 된다.

그에 대해, 특허공개 제10-2006-3582호(발명의 명칭 : 내열성과 단열성이 향상된 생분해성 용기와 종이용기의 뜨거움 방지용 생분해성 홀더 및 그 제조방법)에서는 폴리유산이 60∼95중량부, 지방족-폴리에스테르 또는 방향족-지방족 폴리에스테르 5∼40중량부로 구성되는 혼합물에 탈크(Talc)(고순도 탈크, 고정제 탈크, 소성 탈크, 산처리 탈크로 구성된 그룹에서 선택된 1종 이상)를 1∼20중량부를 더 포함하는 수지조성물을 진공성형기 또는 사출성형기에서 5∼100초 동안 50∼150℃의 범위로 예열하고나서 90∼250℃의 범위에서 성형되는 생분해성 용기와, 상부경이 하부경보다 크게 형성하여 종이용기의 뜨거움을 방지하기 위한 단열용 생분해성 홀더를 제공하게 된다.

또, 특허 제 10-413370호의 생분해성 용기 제조방법에서는 약리효과를 갖는 자연채취 재료들을 사용하여 건강에 유익하면서 생분해가 가능하여 환경 오염을 감소시키기 위한 생분해성 용기의 제조를 상정하게 된다.

즉, 그 특허 제 10-413370호의 생분해성 용기 제조방법에 따르면, 세척된 솔잎과 약쑥, 루틴성분 함유 나뭇잎, 뽕나무잎, 감잎, 은행잎, 죽엽, 구골목, 권백, 기생수, 우목, 두충잎, 사철나무잎, 측백나무잎을 1종 또는 2종 이상 혼합하고 건 조시키고, 그 건조된 재료를 파쇄하여 분말로 제조하며, 그 파쇄된 나뭇잎 재료 분말 70∼99.5％에 광물질인 세피오라이트, 버미큘라이트, 펄라이트를 0.5∼30％를 1종 또는 2종 혼합하고, 그 혼합분말 80∼95％에 대해 접착제 5∼20％를 첨가하여 교반하며, 그 교반된 재료를 70∼120℃로 성형하여 생분해성 용기를 제조하게 된다.

그리고, 특허공개 제10-2006-36075호(발명의 명칭 : 생분해성 전분을 주원료로 사용하는 용기조성물 및 그 제조방법)에서는 전분과 바인더, 물성보강제 및 적어도 소수성 작용기 또는 활성 작용기를 제공하는 반응제 또는 전분 상호간 또는 전분과 부재료간을 가교시키는 반응제를 포함하며, 필러(Filler), 발포조제, 보집제, 유연제, 가소제, 바인더 및 물성보강제, 이형제, 소수성 부여제에서 선택되는 적어도 하나 이상의 성분을 포함하는 생분해성 용기조성물을 제공하게 된다.

그 특허공개 제10-2006-36075호에서는 적어도 소수성 작용기 또는 활성 작용기를 제공하는 반응제 또는 전분 상호간 또는 전분과 부재료간을 가교시키는 반응제를 주재인 전분과 혼합하여 용기의 성형공정과 함께 반응시켜 생분해성 전분을 주원료로 사용하는 용기조성물의 제조방법을 제공하게 된다.

또, 특허 제10-573748호에 개시된 무공해 전분용기의 제조방법에서는 전분과 곡물가루, 셀룰로오즈, 발포제 및 송진분말을 포함하는 원료 혼합물을 교반하고 100∼120℃에서 가열하여 호화시키고, 그 호화된 혼합물을 소정의 성형기에 넣어 150∼300℃의 증기를 가하면서 500∼2000㎏/㎤의 압력하에 가압발포시켜 성형하고나서 그 성형물의 표면에 생분해성 수지를 도포하고 60∼100℃의 온도에서 가열건 조시켜 수지코팅층을 형성하는 경우, 상기 원료혼합물은 전분 50∼80중량부와 곡물가루 10∼30중량부, 셀룰로오즈 5∼15중량부, 발포제 1∼5중량부 및 송진분말 4∼16중량부가 혼합되도록 하여 무공해 전분용기를 제공하게 된다.

그런데, 상기한 생분해성 용기 및/또는 그 제조방법에서는 생분해성 원료를 적용하여 용기를 제조하게 되지만, 그러한 용기는 미생물에 의한 오염을 방지하기 위한 대책은 전혀 고려되지 않은 상황이다.

그러한 점을 고려하여, 특허 제10-465824호에 개시된 옥수수 봉 섬유와 유기광물질을 이용한 생분해성 일회용 용기재료의 제조방법에서는 말린 옥수수 이삭을 대형 탈곡기에 넣고 알곡부분을 대체적으로 분리하여 알곡은 분쇄기에 넣고 100∼150메쉬의 크기로 분쇄하고 상기 탈곡된 이삭과 표피를 분류하여 탱크에 넣고 증기로 가열하고 염산과 초산을 넣고서 가압숙성하고, 그 가압숙성된 이삭과 표피를 가수분해하고 수분을 20∼25％로 통제하고 옥수수알곡과 함께 2:1의 비율로 분쇄기에 넣고 분쇄하며, 그 분쇄된 가루에 전분교와 내수제(耐水劑), 내유제(耐油劑) 및 화학적인 방부제를 첨가하면서 구체적인 제조내용물에 따라 탄산칼슘분말 혹은 화산석 분말을 제조용품의 요구에 따라 부동한 비례로 사출하고 그 사출물의 수분을 13∼20％로 통제하며, 상기 파우더는 길이 2∼5㎚의 크기와 직경 2∼3㎜의 크기로 전단하여 완성된 파우더를 사용한 일회용 용기가 제공된다.

하지만, 상기 제10-465824호에서는 미생물에 의한 영향을 방지하기 위해 방부제를 사용하기 때문에 그 방부제에 의한 악영향을 배제하기 곤란하게 되며, 그 점을 고려하면 생분해성 원료를 사용하여 일회용 용기를 제조하는 경우에도 화학적 인 방부제를 사용하지 않고서도 미생물에 의한 영향을 회피하기 위한 대책이 필요하게 된다.

여기에서, 화학적인 방부제로는 예컨대 벤조익 엑시드(Benzoic acid), 소르빅엑시드(Sorbic acid), 메틸파라벤(Methylparaben), 에틸파라벤(Ethylparaben), 프로필파라벤(Propylparaben), 부틸파라벤(Butylparaben), 카바메이트류(3-iodo-2-propynyl bytyl carbamate), 벤지미다졸류(4-thiazolyl)-benzimidazole), 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸, 벤잘코늄 클로라이드, 폴리비닐 부티알, 디요드메틸 p-톨립설폰, 2.4.5.6-테르라클로로 이소브티로 니트릴, 파라옥시안식향산류 등이 사용되고 있다.

따라서, 특허공개 제10-2005-23816호(발명의 명칭 : 옥수수를 활용한 생분해성 일회용 천연용기의 제조방법)에서는 옥수수 대 또는 옥수수 봉에 다량으로 함유된 섬유질을 활용하고 그 옥수수 대 또는 옥수수 봉에 옥수수 전분과 옥수수 가루, 발포제 중량제, 유연제 및 결합보조제를 사용하여 발포성형시켜 다양한 모양의 용기나 포장재를 제조하는 기술이 제안된다.

그러나, 그 특허공개 제10-2005-23816호에 의한 일회용 천연용기의 제조방법에서는 자체적인 살균기능을 갖지 못하기 때문에 생분해성 수지의 코팅이 이루어지면 건조과정을 거치고 나서 자외선 살균과정을 경유해야만 되고, 그에 따라 전체적으로 일회용 천연용기의 제조공정이 복잡해질 뿐만 아니라 자외선 살균과정을 실행하기 위한 부가적인 장비의 도입도 필요하게 된다.

그에 대해, 특허 제10-554378호에서는 일회용 용기와 용기를 통한 병원서 세 균의 식품으로의 전이를 방지하기 위해 광촉매 작용에 의해 살균/탈취기능을 가지면서 실제 유통과정에서도 비교적 장기간 전분용기가 미생물에 의해 부패되는 일을 방지하고 폐기 시에는 자연 상태에서의 분해가 가능하며 광촉매 작용에 의해 토양 정화 및 대기 정화기능이 발현되도록 하기 위한 살균/탈취/보존성을 부여한 생분해성 전분용기 조성물이 개시된다.

그러한 생분해성 전분용기 조성물에 따르면, 25∼65중량％의 변성 또는 비변성 전분과, 30∼70중량％의 물을 주재료로 하여 조성된 조성물을 혼합한 후 140∼220℃로 가열된 가열가압성형기에 주입하여 0.5∼8㎏f/㎠의 압력에서 20초∼5분간 성형하여 일회용 전분용기를 제조하는 경우, 그 전분용기의 제조를 위한 조성물에는 살균 및 탈취를 위한 광촉매제 1∼10중량％와, 소르빈산, 파라히드록시 벤조산 에스테르, 프로피온산염 및 염화나트륨으로 이루어진 그룹에서 하나 이상 선택된 보존제 1∼20중량％와, 인장강도 보강재로 섬유질 1∼25중량％ 및, 이형제 0.01∼5중량％로 포함된다.

여기서, 상기 광촉매제로는 아나타제(anatase) 함량이 70중량％ 이상인 이산화티탄이 사용되거나, Fe(Ⅲ), V, Mo, Nb, Pt중에서 어느 하나 이상의 금속이 선택적으로 첨가된 이산화티탄, 또는 SiO₂, V₂O₅, WO₃중 어느 하나 이상의 금속 산화물이 선택적으로 첨가된 이산화티탄이 포함된다.

그러나, 광촉매제만을 적용하여 살균/탈취기능을 제공하기 위한 상기 제10-554378호의 경우에는 광촉매제의 특성상 광(光)의 부재시에는 제대로의 살균/탈취 기능을 발휘하기 곤란하기 때문에 그 살균/탈취기능이 지극히 제한적으로 한정되어 불리하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주 목적은 전분을 주재로 하는 분해성 용기를 제조하는 경우 미생물에 의한 영향을 방지하기 위해 화학적 방부제를 사용하지 않고서도 금속의 나노입자를 혼합하여 항균성과 항곰팡이성을 부여하도록 된 분해성 항균용기의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 전분을 주재로 하는 분해성 용기를 제조하는 경우 미생물에 의한 영향을 방지하기 위해 화학적 방부제를 사용하지 않고서도 금속의 나노입자를 혼합하여 항균성/항곰팡이성을 부여함과 더불어 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질의 천연 섬유질을 혼합하여 용기성형시 재료와 재료의 결합력을 증대시켜 대기중의 습도변화에 따른 수분함유률의 변화시에도 치수의 변형이 초래되지 않도록 하기 위한 분해성 항균용기의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 전분을 주재로 하는 분해성 용기의 제조방법에 있어서, 상기 전분(옥수수 전분)을 30∼60중량％, 해당하는 용기의 강도를 보강하기 위해 이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합으로 형성되는 무기물 파우더를 해당하는 용기의 중량대비 10∼30중량％, 팜나무 껍질과 야자수 껍질 중 어느 하나를 천연섬유질로서 30~50중량％로 혼합하여 용기 성형재료를 준비하고, 상기 용기성형재료와 입자크기 1∼20㎚의 아연(Zn) 나노입자를 10,000ppm농도의 것을 0.3∼4중량％로 반죽용수에 의해 혼합반죽하여 분해성 항균용기형성원료를 얻으며, 상기 분해성 항균용기형성원료를 용기프레스성형기에 의해 성형하고 그 성형된 용기의 내면에 수지코팅액에 의해 코팅처리를 실행하도록 된 분해성 항균용기의 제조방법이 제공된다.

바람직하게, 상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질은 0.5∼2㎝의 길이로 분쇄된 입자가 그 전체 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질의 혼합비의 90％ 이상이 되도록 혼합하게 된다.

상기 수지코팅액은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지. 폴리에틸렌계 수지에서 선택되는 코팅액에 1~20nm의 입자크기를 갖는 10,000ppm 농도의 은(Ag)을 0.1∼2Wt%로 혼합하여 용기의 내면에 코팅처리를 할 수 있도록 조성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 분해성 항균용기의 제조를 위해 금속 나노입자에 의한 항균제와 해당하는 분해성 항균용기의 제조를 위한 용기성형재료를 준비하는 과정과, 그 준비된 용기성형재료와 상기 항균성 금속 나노입자를 용매(즉, 반죽용수)에 의해 혼합하여 분해성 항균용기형성원료를 얻는 과정, 그 분해성 항균용기형성원료를 특정의 형상으로 성형하는 과정 및, 상기 성형된 특정형상의 용기의 내면에 수지코팅액에 의한 코팅처리를 행하는 과정이 실행된다.

먼저, 본 발명에 따르면 콜로이드상의 아연(Zn) 나노입자가 경제적인 면에서 유리한 점을 고려하여 항균성 금속 나노입자에 의한 항균제로서 선택된다.

상기 항균제로서 선택된 아연(Zn)나노입자의 경우에는 10,000 ∼20,000ppm, 그 입자크기는 1∼20㎚로 상정되는 바, 그 농도 및 입자의 크기는 필요한 경우 조절이 가능함은 물론이다.

또, 해당하는 분해성 항균용기의 제조를 위한 용기성형재료는 전분(바람직하게는 옥수수 전분)과, 해당하는 용기의 강도를 보강하기 위해 이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합으로 형성되는 무기물 파우더 및, 해당하는 용기의 성형시 재료와 재료간의 부착강도(또는 결합강도)를 증진시키기 위한 천연 섬유질로서의 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질을 준비하게 된다.

본 발명에 따르면 해당하는 용기의 낱개 중량을 대략 35∼45g을 기준으로 하는 경우 상기 전분(옥수수 전분)은 30∼60중량％, 상기 이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합으로 형성되는 무기물 파우더를 해당하는 용기의 중량대비 10∼30중량％, 상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질은 30~50중량％로 혼합하여 용기성형재료를 준비하게 된다.

여기서, 상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질은 대략 0.5∼2㎝의 길이로 분쇄된 입자가 그 전체 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질의 혼합비의 90％ 이상이 되도록 하면 재료와 재료의 부착강도의 면에서 바람직하게 된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 용기성형재료의 중량 대비 상기 항균제로서의 아연(Zn) 나노입자는 10,000ppm농도로 0.3∼4중량％ 준비하는 바, 그 아연(Zn) 나노입자의 중량부는 그 농도 또는 입자크기에 의존하여 제어될 수 있다.

상기한 제 1 및 제 2과정에서 항균제와 용기성형재료가 준비되면, 우선적으로 상기 용기성형재료를 반죽하기 위한 반죽용수를 준비하게 되는 바, 그 반죽용수는 상기 전분(옥수수 전분)과, 상기 무기물 파우더(이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합) 및, 상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질을 점도있게 혼합하기 위한 용수로서 상기 전분과 상기 무기물 파우더(이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합)를 합한 중량의 20∼80％로 설정하게 된다.

그에 후속하여, 상기 준비된 반죽용수에 상기 10,000ppm농도의 아연(Zn) 나노입자를 0.3∼4중량％를 혼합하고, 그 금속 나노입자가 혼합된 반죽용수에다 상기 전분(옥수수 전분)이 30∼60중량％와 상기 용기의 강도보강을 위한 무기물 파우더(이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합)을 용기의 중량대비 10∼30중량％ 및 상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질이 30~50중량％로 혼합된 상기 용기성형재료를 혼합하여 반죽하여 분해성 항균용기형성원료를 얻게 된다.

그리고나서, 상기 분해성 항균용기형성원료를 용기프레스성형기에 의해 성형하여 분해성 항균용기를 제조하게 되는 바, 그 용기프레스성형기에 의한 성형은 대 략 200∼400℃의 온도조건하에서 실행된다.

상기한 분해성 항균용기의 성형제조가 이루어지면, 그 성형된 분해성 항균용기의 내면에 수지코팅액에 의한 코팅처리가 수행되는 바, 그러한 코팅처리는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에틸렌계 수지에서 선택되는 코팅액에 의해 0.5∼2㎛의 두께로 실행된다.

본 발명에 따르면, 상기 분해성 항균용기의 항균 및 항곰팡이 성능의 유지를 위해 그 항균용기의 내면에 코팅되는 상기 수지코팅액에 항균성/항곰팡성 기능의 은(Ag) 나노입자를 혼합하여 코팅처리가 이루어지도록 하면 바람직하게 된다.

즉, 상기 수지코팅액은 상기 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에틸렌계 수지에서 선택되는 코팅액에 항균/항곰팡이 기능의 금속 나노입자로서 1∼20㎚크기의 은(Ag) 나노입자가 상기 코팅액의 중량대비 10,000ppm농도로 0.1∼2중량％의 비율로 혼합된다.

상기 항균성/항곰팡이성 금속 나노입자로서 1∼20㎚크기의 은(Ag) 나노입자가 혼합된 수지코팅액은 상기 분해성 항균용기의 내면에 스프레이(분무)방식으로 코팅이 실행되거나, 스핀코팅방식으로 코팅이 실행된다.

상기 스핀코팅방식에 의한 코팅처리는 회전체 금형내부로 상기 항균성/항곰팡이성 금속 나노입자로서의 1∼20㎚크기의 은(Ag)나노입자가 혼합된 수지코팅액을 압출하여 상기 분해성 항균 용기의 내표면으로 그 코팅액이 흘러나오도록 한 뒤에 그 회전체 금형으로 그 수지코팅액이 해당하는 항균용기의 표면에 압착되도록 한 상태에서 회전하여 코팅이 이루어지도록 실행된다.

상기한 과정에 의해 제조된 본 발명에 따른 분해성 항균용기에 대해 항균력 시험을 실행하였다.

상기한 항균력 시험방법에 따르면, JIS Z 2801규정을 준용하여 사용공시균주로서는 황색포도상구균(Staphylococcus aureus ATCC 6538P(균주 1)과 대장균(Escherichia coli ATCC 8739(균주 2)을 사용하고 대략 25㎠의 시료면적에 표준피복필름(Stomacher 400R POLY-BAG)을 사용하여 시험균액을 35±1℃, RH 90±5％에서 24시간 정치 배양 후 균수를 측정하였다.

균주 1에 대한 시험결과

시험 균주 내 용	균주 1: Staphylococcus aureus ATCC 6538P
접종균 농도(CFU/㎖)	2.4 × 10⁵
증식치(F)	1.7
Ma	2.4 × 10⁵
Mb	1.3 × 10⁷
Mc	〈 10
항균활성치-감소율(％)	(6.1) 99.9
비이온 계면활성제 종류	TWEEN 80 (0.05％)

주) 상기에서〈 = 미만, CFU = Colony Forming Unit.

Ma : 표준시료의 시험균 접종직후의 생균수의 평균(3검체)

Mb: 표준시료의 일정시간(24시간) 배양 후 생균수의 평균(3검체)

Mc: 항균가공시료의 일정시간(24시간) 배양 후 생균수의 평균(3검체)

균주 2에 대한 시험결과

시험 균주 내 용	균주 2: Escherichia coli ATCC 8739
접종균 농도(CFU/㎖)	2.5 × 10⁵
증식치(F)	1.7
Ma	2.5 × 10⁵
Mb	1.4 × 10⁷
Mc	〈 10
항균활성치-감소율(％)	(6.1) 99.9
비이온 계면활성제 종류	TWEEN 80 (0.05％)

주) 상기에서〈 = 미만, CFU = Colony Forming Unit.

Ma : 표준시료의 시험균 접종직후의 생균수의 평균(3검체)

상기한 시험결과로부터, 본 발명에 따라 제조된 분해성 항균용기는 균주 1과 균주 2에 대해 양호한 항균력을 나타내고, 결과적으로 미생물에 의한 악영향이 극력 억제될 수 있음을 알 수 있다.

또, 상기의 본 발명에 따른 전분용기에 대해 항곰팡이성 시험도 실행하였는 바, 그 시험방법에 따르면 시험군(용기 시편)과 대조군의 시료 일정량(약 5g)을 시험용기에 넣고, 전배양한 시험균액(Aspergillus niger; ATCC 9642)을 시험군과 대조군에 각각 접종하고, 대조군은 접종 직후 회수하여 재생된 규수를 초기균수로 하고, 시험군은 24시간, 2일, 7일, 14일, 21일, 28일 접촉 후에 동일한 방법으로 잔존균수를 측정하였다. 그 경우 항균력은 아래의 공식에 따라 백분율로 [표 3]에 나타내었다.

항균력(살균감소율)=대조군(초기 생균수)-시험군(일정시간 접촉후 생균수) / 대장균(초기생균수) x 100

균 주	시료	접촉시간	생균수(CFU/ml)	항균력(%)
Aspergillus niger (ATCC 9642)	대조군	초기	3.2 x 10⁶
	시험군	24시간	< 10	99.9
		2일	< 10	99.9
		7일	< 10	99.9
		14일	< 10	99.9
		21일	< 10	99.9
		28일	< 10	99.9

한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지는 않고 발명의 기술적 요지 및 요점을 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형 실시가 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 분해성 항균용기의 제조방법에 의하면 전분을 주재로 하는 분해성 용기에 대해 항균성 금속 나노입자로서의 아연(Zn) 나노입자가 혼합되기 때문에 화학적인 방부제를 사용하지 않고서도 미생물에 의한 악영향이 극력 억제될 수 있다.

또, 본 발명에 따르면 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질에 의한 섬유질이 혼합되기 때문에 용기의 성형과정에서 재료와 재료의 부착력이 극대화되어 대기 중의 습도변화에 따라 수분흡수율이 변화되어 치수의 변형이 초래된다거나 생산 및 제조 과정에서 규격의 변화가 초래된다는 등의 불리함이 배제되어 치수 안정성이 향상되게 된다.

더욱이, 본 발명에 따르면 해당하는 분해성 항균용기의 내면에 수지코팅액에 의한 코팅이 이루어지고, 그 수지코팅액에도 항균성/항곰팡이성 금속 나노입자로서 의 은(Ag)나노입자가 혼합되기 때문에 항균작용의 효과가 배가될 수 있게 된다.

또, 상기한 과정에서 전분용기 자체에는 비교적 저가로 항균성의 아연(Zn)나노입자가 혼합되고, 상기 수지코팅액에는 인체에 대해 안전성이 높은 항균성/항곰팡이성 금속 나노입자로서 은(Ag)나노입자가 적용되고 그 사용량은 용기의 중량에 대해 1~15Wt%로 사용되기 때문에 경제적인 면에서도 유리한 분해성 항균용기의 제공이 가능하게 된다.

Claims

전분을 주재로 하는 분해성 용기의 제조방법에 있어서,

상기 전분(옥수수 전분)을 해당하는 용기의 중량에 대해 30∼60중량％, 이산화티탄과 탄산칼슘, 제올라이트, 지르코늄, 산화규소, 게르마늄, 토르말린 중에서 선택되는 하나 또는 그 조합으로 형성되는 무기물 파우더를 해당하는 용기의 중량대비 10∼30중량％, 팜나무껍질과 야자수 껍질 중 어느 하나를 30~50중량％로 혼합하여 용기성형재료를 준비하고,

상기 용기성형재료와 입자크기 1∼20㎚의 항균성 아연(Zn)나노입자를 반죽용수에 10,000ppm농도로 0.3∼4중량％ 혼합반죽하여 분해성 항균용기형성원료를 얻으며,

상기 분해성 항균용기형성원료를 용기프레스성형기에 의해 성형하고 그 성형된 용기의 내면에 수지코팅액에 의해 코팅처리를 실행하도록 된 것을 특징으로 하는 분해성 항균용기의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질은 0.5∼2㎝의 길이로 분쇄된 입자가 그 전체 팜나무 껍질 또는 야자수 껍질의 혼합비의 90％ 이상이 되도록 혼합되는 것을 특징으로 하는 분해성 항균용기의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 수지코팅액은 아크릴계 수지, 에폭시계 수지. 폴리에틸렌계 수지에서 선택되는 코팅액에 1∼20㎚크기의 은(Ag) 나노입자를 10,000ppm농 도로 0.1∼2Wt%혼합하고, 그 사용량은 해당하는 용기의 중량에 대해 1~15Wt%인 것을 특징으로 하는 분해성 항균용기의 제조방법.