KR101450627B1 - Forming products using natural ingredients forming method and Forming products by same the methods - Google Patents

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차성운
김현근
이경수
헛스바야르 간저릭
전병주
구선모
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연세대학교 산학협력단
(주) 케이엠팩
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/203Solid polymers with solid and/or liquid additives

Abstract

Disclosed are a method for forming a foamed product using a natural ingredient and a foamed product manufactured by the forming method. The forming method according to an embodiment of the present invention is a method for forming a foamed product manufacturing by extrusion or injection forming of a material mixing a dry preventing agent of 0.1-30 phr with a complex material mixing 20-80 wt% of a natural ingredient and 20-80 wt% of a high molecular resin, which sets the temperature of a barrel on the transferring side of the extruder or an injection mold and the temperature of a nozzle die of the discharging side to a predetermined temperature respectively to evaporate the dry preventing agent included in the mixed material, and has the pressure of the nozzle die of discharging side of the extruder or the injection mold is maintained to be a predetermined pressure to perform foaming of a product by expansion of evaporated dry preventing agent when the mixed material is discharged through a discharge nozzle of the extruder or the injection mold.

Description

천연재료를 이용한 발포제품 성형방법 및 그 성형방법에 의해 제조된 발포제품{Forming products using natural ingredients forming method and Forming products by same the methods}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a foaming product molding method using a natural material and a foaming product produced by the foaming product using the natural material,

본 발명은 천연재료를 이용한 발포제품 성형방법에 관한 것으로, 상세하게는 왕겨, 쌀미강, 말분, 밀기울 등의 바이오 부산물, 전분, 목분, 목재 부산물 또는 셀룰로오스계 소재를 기본 소재로 활용하여 고배율 발포제품을 성형하는 방법 및 그 성형방법에 의해 제조된 발포제품에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for molding a foamed product using a natural material and more particularly to a method for molding a foamed product using natural materials such as rice bran, rice bran, And a foamed product produced by the molding method.

플라스틱은 가볍고 비교적 저렴하다는 장점 외에도 내구성, 가공성, 내약품성 등의 다양하고 뛰어난 기능이 있어 산업분야 전반에 걸쳐 다양한 형태로 범용적으로 이용되고 있다. 그러나, 플라스틱 폐기물의 경우 자연분해가 되지 않기 때문에 그 사용이 늘어나는 것에 비례하여 반대로 대량의 폐기물이 발생하게 되고, 이로 인하여 토양, 대기, 수질 오염 등 환경이 크게 훼손되는 문제가 있다.In addition to being lightweight and relatively inexpensive, plastics have a variety of excellent functions such as durability, processability, and chemical resistance, and are widely used in various forms throughout the industrial field. However, plastic waste does not decompose spontaneously. Therefore, in proportion to the increase in the use thereof, a large amount of waste is generated, thereby causing a serious damage to the environment such as soil, air and water pollution.

또한, 발포된 플라스틱인 스티로폼의 경우에는 단위 중량당 차지하는 부피가 크며 가볍기 때문에 쉽게 바람에 날리는 특성이 있다. 따라서 환경 오염에 미치는 악영향은 더욱 크다고 볼 수 있다. 이로 인해 완충용 포장재 용도의 기존 스티로폼 대체품으로서 천연계 원료인 종이나 펄프 몰드를 이용한 제품이 실용화 되고 있다. 그러나 펄프를 전량 수입하고 있는 국내 현실을 감안하면 비용측면에서 경제성이 떨어지는 단점이 있다.In addition, in the case of foamed plastic, styrofoam, since it is large in volume per unit weight and lightweight, it easily blows air. Therefore, the adverse effects on environmental pollution can be considered to be greater. As a result, products using natural species or pulp molds have been put to practical use as substitutes for conventional styrofoam for buffer packing materials. However, considering the fact that pulp is imported all over the country, there is a drawback that it is economically inferior in terms of cost.

이와 같은 문제점을 개선하기 위해 천연계에서 얻을 수 있는 원료를 이용한 생분해성 또는 환경친화적 포장용 완충재에 대한 연구 개발이 진행되고 있다. 그 중에서도 자원의 풍부성, 공급의 용이성, 저렴한 가격 등의 다양한 장점을 가진 이유로 플라스틱을 대체하기 재료로서 전분 등을 이용한 연구가 진행되고 있으며 일부의 경우 이미 상품화 되어 출시되고 있는 실정이다.In order to solve such a problem, research and development on a biodegradable or environmentally friendly packing material for packaging using a raw material obtained from natural materials is under way. Among them, starch has been used as a substitute material for plastics because of its various advantages such as abundance of resources, ease of supply, and low price. In some cases, commercialization has been made in some cases.

현재까지 생분해성 또는 환경친화적 포장용 완충재에 대한 연구 및 제조방법에는 고아밀로스 전분(아밀로스 함량 45%이상) 또는 이의 유도체에 가소제를 첨가하여 압출기를 이용하여 발포 성형하는 방법 (미국등록특허 4,863,655), 전분류에 알코올 유도체를 첨가하여 제조하는 방법 (일본특허공개 평-136168), 개질화한 전분을 이용하여 제조하는 방법 (일본특허공개 평 2-298525) 및 전분계 첨가제, 폴리프로필렌수지, 식물성 발포제 등을 이용한 제조방법 등 여러 가지 방법이 알려져 있다.To date, research and manufacturing methods for biodegradable or environmentally friendly packaging cushioning materials have included a method in which a plasticizer is added to high amylose starch (amylose content 45% or more) or derivatives thereof, followed by foam molding using an extruder (US Patent No. 4,863,655) (Japanese Patent Application Laid-open No. Hei-136168), a method of producing a starch-containing starch by adding an alcohol derivative to the starch (Japanese Patent Laid-Open No. 1316168) And a manufacturing method using the above-mentioned method.

위의 방법들은 공통적으로 기존의 발포 폴리스티렌 또는 우레탄에 비해 환경친화적이며 제조방법이 상대적으로 간단하고 발포가스를 사용하지 않는 장점이 있다. 그러나 선행문헌에 개시된 방법들의 경우, 고온의 성형 가공성을 용이하게 하기 위해 전분을 기본재료로 하여 별도의 가소제를 첨가하거나 발포의 균일성 확보를 위해 석회석 분말이나 염화칼슘과 같은 별도의 발포제를 첨가함으로써 제조 코스트가 비싸고, 30배 이상의 고배율 발포 효율을 달성할 수 없다는 단점이 있다.
The above methods are generally environmentally friendly compared to conventional expanded polystyrene or urethane, and the manufacturing method is relatively simple and advantageous in that no foaming gas is used. However, in the methods disclosed in the prior art, in order to facilitate high-temperature molding workability, a separate plasticizer may be added using starch as a base material or a separate foaming agent such as limestone powder or calcium chloride may be added to ensure uniformity of foaming. The cost is high and the high expansion ratio of 30 times or more can not be achieved.

한국특허공개 제2004-76149호Korean Patent Publication No. 2004-76149 미국특허등록 제7,364,788호U.S. Patent No. 7,364,788

본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 왕겨, 쌀미강, 말분, 밀기울 등의 바이오 부산물, 전분, 목분, 목재 부산물, 또는 셀룰로오스계 소재를 기본 소재로 활용하여 압출 또는 사출성형을 통해 30배 이상의 고배율 발포 가능한 발포제품을 성형할 수 있는 방법과 그 방법에 의한 발포제품을 제공하고자 하는 것이다.
The technical problem to be solved by the present invention is to provide a process for producing a high-expansion foam having a high expansion rate of 30 times or more by extrusion or injection molding, using a raw material such as rice husk, rice bran, horsehair, wheat bran, starch, wood flour, wood by- And to provide a method capable of molding a foamable product and a foamed product by the method.

과제 해결을 위한 수단으로서 본 발명의 일 측면은,50.1 내지 80 wt%의 폴리올레핀 수지 및 20 내지 49.9 wt%의 천연재료가 혼합된 폴리올레핀 고분자 복합소재에 0.1 내지 30 phr의 지건제(止乾劑)가 배합된 원료를 압출 또는 사출성형을 통해 제조하는 발포제품 성형방법으로서, 압출기 또는 사출 성형기 이송측 배럴의 온도 및 토출측 노즐 다이의 온도는, 배합된 원료에 포함된 지건제가 기화될 수 있도록 각각 150 내지 250 ℃의 범위로 설정되고, 압출기 또는 사출 성형기 토출측 노즐 다이의 압력은, 배합된 원료가 압출기 또는 사출 성형기의 토출 노즐로 토출될 시 기화된 지건제의 팽창으로 발포제품의 발포가 이뤄질 수 있도록 5 ~ 20 MPa 범위로 유지되며, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법을 제공한다.As a means for solving the problem, an aspect of the present invention is to provide a polyolefin polymer composite material comprising 50.1 to 80 wt% of a polyolefin resin and 20 to 49.9 wt% of a natural material in an amount of 0.1 to 30 phr of a drying agent, Wherein the temperature of the transfer-side barrel and the temperature of the discharge-side nozzle die are set so that the temperature of the extruder or the injection-molding machine transfer-side barrel is 150 And the pressure of the nozzle die on the extruder or the injection-molding machine on the discharge side is set so that the foamed product can be foamed by the expansion of the dry or wetted material when the compounded raw material is discharged to the discharge nozzle of the extruder or the injection molding machine Wherein said polyolefin is maintained in the range of 5 to 20 MPa and said polyolefin is selected from polyethylene or polypropylene. It provides the law.

본 명세서에서 언급하는 단위 'phr'은 per hundred resin 또는 parts per hundreds of rubber의 약자로서, 고분자 100 중량 대비 첨가되는 첨가제 중량을 의미한다. 즉, 고분자 100 kg에 첨가제 1 kg을 섞으면 1 phr 이 되는 것이다.The unit 'phr' referred to herein is an abbreviation of per hundred resin or parts per hundreds of rubber, and means the weight of the additive added to 100 parts by weight of the polymer. That is, when 1 kg of the additive is mixed with 100 kg of the polymer, it becomes 1 phr.

일 측면에 있어서 상기 천연재료는, 바이오 부산물, 전분, 목재 부산물 또는 셀룰로오스계 소재, 또는In one aspect, the natural material is a bio-by-product, a starch, a wood by-product or a cellulosic material,

바이오 부산물, 전분, 목재 부산물 또는 셀룰로오스계 소재에 셀룰로오스계 천연섬유를 혼합시킨 혼합물 일 수 있다.By-product, starch, wood by-product, or a mixture of cellulosic materials and cellulose-based natural fibers.

또한, 상기 천연재료는, 바이오 부산물, 전분, 목재 부산물, 셀룰로오스계 소재, 및 천연섬유로 이루어진 군에서 둘 이상 선택되어 블렌딩된 소재일 수 있다.In addition, the natural material may be a blend of two or more selected from the group consisting of bio-by-products, starch, wood by-products, cellulose-based materials, and natural fibers.

바이오 부산물로서 바람직하게는, 곡식 도정 시 발생되는 부산물 또는 곡식으로부터 식용 가능한 기름을 추출하고 남은 부산물을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼합시킨 혼합물일 수 있으며, 셀룰로오스계 천연섬유는 양마(kenaf), 황마(jute), 아마(flax), 대마(hemp), 저마(ramie), 사이잘(sisal), 헤네켄(henequen), 파인애플 또는 바나나 잎을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합시킨 혼합물일 수 있다.As the biocide by-products, it is preferable that the by-product obtained by extracting the edible oil from the by-product or grain from the cereal crop and the remaining by-products are used singly or in a mixture of two or more kinds. The cellulosic natural fiber may be kenaf, May be used alone or as a mixture of two or more species, such as jute, flax, hemp, ramie, sisal, henequen, pineapple or banana leaves .

또한, 상기 목재 부산물은,In addition, the wood by-

목분, 목재 칩과 같은 목재로부터 생성될 수 있는 부산물 각각, 또는Each of the byproducts that can be produced from wood such as wood flour, wood chips, or the like

상기 부산물 2종 이상 혼합시킨 혼합물일 수 있다.Or a mixture of two or more of the by-products.

일 측면에서 상기 전분은, 옥수수, 감자, 고구마, 애로우 루트(arrow root)로 이루어진 군에서 하나 선택되거나 둘 이상 선택되어, 분말 형태로 분쇄된 것일 수 있다.In one aspect, the starch may be one or more selected from the group consisting of corn, potato, sweet potato, arrow root, and pulverized into a powder form.

일 측면에서 상기 배합된 원료는, 0 내지 10 wt%의 상용화제(coupling agent, compatibilizer)를 더 포함할 수 있다.In one aspect, the compounded raw material may further comprise 0 to 10 wt% of a coupling agent (compatibilizer).

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일 측면에서 상기 지건제(止乾劑)는, 끓는 점이 상온 이상인 액체로서, 물, 에탄올 및 글리세린으로 이루어진 군에서 하나 선택되거나, 둘 이상 선택되어 혼합된 액체일 수 있다.In one aspect, the drying agent is a liquid having a boiling point at or above room temperature, and may be selected from the group consisting of water, ethanol, and glycerin, or may be a liquid mixed with two or more selected.

일 측면에서 상기 배합된 원료는, 0.1 내지 40.0 wt%의 무기물을 더 포함할 수 있으며, 상기 무기물은 탄산칼슘(CaCO3)일 수 있다.In one aspect, the compounded raw material may further contain 0.1 to 40.0 wt% of an inorganic substance, and the inorganic substance may be calcium carbonate (CaCO 3 ).

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본 발명의 실시예에 따른 성형방법에 의해 제조된 제품은, 고온의 성형 가공성을 용이하게 하기 위해 별도의 가소제 첨가 없이도 성형 가능하고, 30배 이상의 고배율의 발포율을 달성할 수 있어, 생산비 절감은 물론, 성형과정이 복잡하지 않고 단순하여 생산성 및 작업성 또한 크게 개선시킬 수 있다.The product manufactured by the molding method according to the embodiment of the present invention can be molded without addition of any additional plasticizer in order to facilitate molding workability at a high temperature and a foaming ratio of 30 times or more can be achieved, Of course, the molding process is not complicated, and the productivity and workability can be greatly improved.

또한, 기존 합성수지 재질의 발포제품에 비해 가격이 저렴하면서도 미생물에 의해 분해되어 자연으로 환원되는 장점이 있어 환경친화적이며, 사용 후 퇴비로 재활용이 가능한 점 등 기능적인 면에서도 매우 효과적이다.
In addition, it is very effective in functional aspects such as environment friendliness because it is decomposed by microorganisms and is reduced to nature, and it is recyclable as compost after use compared to conventional synthetic resin foam products.

도 1 및 도 2에는 본 발명의 일 측면에 따른 발포제품 성형 공정을 개략적으로 나타낸 공정 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 측면에 따른 발포제품 성형방법에 의해 제조된 발포제품의 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품들의 사진이다.
도 5는 천연재료, 고분자 수지 및 지건제의 혼합 비율에 따른 발포제품의 외관을 비교한 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 측면에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품 및 이를 활용한 모습을 나타낸 사진이다.
1 and 2 are process conceptual diagrams schematically showing a foamed product molding process according to one aspect of the present invention.
3 is a photograph of a foamed product manufactured by the foamed product molding method according to one aspect of the present invention.
4 is a photograph of foamed products manufactured by the molding method according to one aspect of the present invention.
Fig. 5 is a photograph showing the appearance of the foamed product according to the mixing ratio of the natural material, the polymer resin and the paper-making agent.
6 is a photograph showing a foamed product manufactured by a molding method according to an aspect of the present invention and a utilization thereof.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 보다 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 측면에 따른 발포제품 성형 공정을 개략적으로 나타낸 공정 개념도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일 측면에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품의 사진이 도시되어 있다.1 and 2 show a process conceptual diagram schematically showing a foaming product molding process according to an aspect of the present invention. Fig. 3 shows a photograph of a foam product manufactured by the molding method according to one aspect of the present invention, .

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 발포제품은, 바이오 부산물을 기본 소재로 하는 천연재료, 고분자 수지 및 지건제를 소정의 조성비로 혼합한 것을 원료로 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 발포제품은, 소정의 운전조건을 유지하는 도 1의 압출기를 이용한 발포 성형 방식을 통해 얻어질 수 있다. 또한, 도 1에 도시되지 않았지만, 본 발명의 실시예에 따른 발포제품은 사출 성형기를 통해서도 얻어질 수 있다.Referring to these drawings, a foamed product according to an embodiment of the present invention is obtained by mixing a natural material, a polymer resin, and a mortar with a basic composition of a by-product of biocide at a predetermined composition ratio. Further, the foamed product according to the embodiment of the present invention can be obtained through the foam molding method using the extruder of Fig. 1, which maintains a predetermined operating condition. 1, the foamed product according to the embodiment of the present invention can also be obtained through an injection molding machine.

본 발명의 일 측면에 따른 제품 성형방법 및 다른 측면인 그 제조된 제품에 대해 좀 더 구체적으로 살펴본다.The product molding method according to one aspect of the present invention and the manufactured product, which is another aspect, will now be described in more detail.

천연재료를 포함하는 원료는 도 1과 같은 압출기를 통한 본격적인 발포 성형 전 전처리 과정을 거칠 수 있다. 전처리 과정에는 천연재료를 적당한 크기로 잘게 분쇄하여 분말형태로 만드는 공정과, 분쇄처리된 분말형 부산물에 소정의 조성비로 물과 미소량의 물성 보강재를 혼합시켜 일정 점도를 갖는 ) 상태의 원료를 만드는 혼합공정이 포함될 수 있다.The raw material including the natural material can be subjected to a pre-treatment process before full blow molding by the extruder as shown in FIG. The pretreatment process includes a process of finely grinding a natural material into an appropriate size to obtain a powder form, and a process of making a raw material having a predetermined viscosity by mixing water and a small amount of physical property reinforcement in a predetermined composition ratio to pulverized powder- Mixing processes may be included.

본 발명에서 사용되는 바이오 부산물에 포함된 셀룰로오스는 의 세포벽 골격을 형성하는 주성분이다. 구체적으로는, D-글루코오스가 β-1,4 결합한 곧은 사슬상의 다당류로서 의 거의 절반을 차지하며, 모든 유기물 내에 가장 많이 존재한다. 크실란, 만난, 갈락탄과 같은 헤미셀룰로오스와 함께 존재하며, 에서는 리그닌과 단단하게 결합하고 있다. 식물 이외에 세균(Acetobacter xylinum)이나 멍게의 외막에도 소량 들어 있다.Cellulose contained in the bio-by-products used in the present invention is a main component forming the cell wall skeleton of the cell. Specifically, D-glucose accounts for almost half of the straight-chain polysaccharide linked with? -1,4 bonds, and is the most abundant in all organic substances. It is present with hemicelluloses such as xylan, mannan and galactan, and it is tightly bound with lignin. In addition to plants, bacteria (Acetobacter xylinum) and mucus are also found in small amounts on the outer membrane.

본 실시예에서 천연재료는 바이오 부산물, 이 바이오 부산물에 셀룰로오스계 천연섬유를 적정비율로 혼합한 혼합물일 수 있다. 바이오 부산물은, 벼, 밀, 보리 등의 곡식 도정과정에서 생기는 부산물 또는 콩과 같이 곡식으로부터 식용 가능한 기름을 추출하고 남은 부산물을 단독 또는 2종 이상 혼합시킨 혼합물일 수 있다.In this embodiment, the natural material may be a bio-by-product, or a mixture of the bio-by-product and the cellulose-based natural fiber in an appropriate ratio. The by-product of bio-products may be a by-product produced in the process of cropping rice such as rice, wheat or barley, or a mixture obtained by extracting edible oil from cereals such as soybeans, and remaining by-products alone or in a mixture of two or more kinds.

바이오 부산물의 바람직한 예로서, 왕겨, 쌀미강, 말분, 밀기울, 대두박 등을 들 수 있다. 그리고 셀룰로오스계 천연섬유로는, 양마(kenaf), 황마(jute), 아마(flax), 대마(hemp), 저마(ramie), 사이잘(sisal), 헤네켄(henequen), 파인애플 또는 바나나 잎을 단독으로 사용하거나 이들을 2종 이상 혼합시킨 혼합물이 셀룰로오스계 천연섬유로서 채택될 수 있다.Preferable examples of the biocide by-products include rice hull, rice bran, horse chestnut, wheat bran, soybean meal, and the like. And cellulosic natural fibers include kenaf, jute, flax, hemp, ramie, sisal, henequen, pineapple or banana leaves. Or a mixture of two or more of them may be adopted as the cellulose-based natural fiber.

천연재료, 고분자 수지 및 지건제를 소정의 조성비로 혼합하여 제품의 원료를 제조함에 있어서는, 전체 100 중량%에 대해 20 내지 80 wt%의 천연재료 및 20 내지 80 wt%의 고분자 수지가 혼합된 복합소재에 0.1 내지 30 phr의 지건제(止乾劑)가 배합하여 골고루 혼합이 이루어지도록 핸드믹싱 하거나 혼합기를 통해 혼합시킴으로써 원료를 제조함이 바람직하다.When a raw material of a product is prepared by mixing a natural material, a polymer resin and a paper-making agent at a predetermined composition ratio, a mixture of 20 to 80 wt% of a natural material and 20 to 80 wt% of a polymer resin It is preferable that the raw material is produced by mixing the raw material in an amount of 0.1 to 30 phr with a drying agent so that the mixture is homogeneously mixed or by mixing through a mixer.

일반적으로, 원료를 구성하고 있는 고분자 수지의 함량이 많을 수록 지건제의 함량은 적어지고, 특정 범위에서 발포제품의 발포율이 감소될 수 있으나, 완충특성 등의 물리적 기능성은 향상될 수 있다. 또한, 고분자 수지로서 PLA(폴리 유산) 등의 소재를 선택할 경우, 소재의 낮은 용융장력 때문에 전분을 혼합할 수 있고, 지건제에 취약한 PLA의 특성으로 인해 지건제의 함량이 더욱 적어 질 수 있다. 따라서, 천연재료, 고분자 수지 및 지건제의 함량은, 발포제품의 원하는 특성 및 선택된 고분자 수지의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다.In general, as the content of the polymer resin constituting the raw material is larger, the content of the paper-making agent becomes smaller and the foaming rate of the foamed product may be reduced in a specific range, but the physical functionality such as buffering properties can be improved. Also, when a material such as PLA (poly (lactic acid)) is selected as the polymer resin, the starch can be mixed due to the low melt tension of the material, and the content of the late agent can be further reduced due to the characteristics of PLA, Therefore, the content of the natural material, the polymer resin and the paper-making agent can be variously changed depending on the desired characteristics of the foamed product and the kind of the selected polymer resin.

고분자 수지는 폴리올레핀(polyolefin), 폴리스타이렌(polystyrene) 또는 폴리에스테르(polyester) 계열 소재를 단독으로 사용하거나 2종 이상 블렝딩 한 것일 수 있다.The polymer resin may be a polyolefin, polystyrene, or polyester based material alone or blended with two or more materials.

또 다른 측면에 있어서, 고분자 수지는 PCL(폴리 카프로락톤), PLA(폴리 유산), PHA(폴리 히드록시 알카노에이트), PBS(폴리 부틸렌 석시네이트)로 이루어진 군에서 하나 선택되거나 2종 이상 선택되어 블렌딩된 생분해성 소재일 수 있다.In another aspect, the polymer resin may be selected from the group consisting of PCL (polycaprolactone), PLA (polylactic acid), PHA (polyhydroxyalkanoate) and PBS (polybutylene succinate) Selected and blended biodegradable material.

지건제(止乾劑)는, 배합된 원료가 압출기 또는 사출 성형기의 토출 노즐로 토출될시 기화되어 발포제품의 발포가 이뤄질 수 있는 액체 소재라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 바람직하게는, 물, 에탄올 및 글리세린으로 이루어진 군에서 하나 선택되거나, 둘 이상 선택되어 혼합된 액체일 수 있다.The drying agent is not particularly limited as long as the blended raw material is a liquid material that can be foamed when the raw material is discharged to the discharge nozzle of an extruder or an injection molding machine to foam the foamed product, And glycerin, or may be a liquid mixture of two or more selected.

또 다른 측면에 있어서, 배합된 원료는, 배합된 원료들의 원활한 혼합을 위해 0 내지 10 중량%의 상용화제(coupling agent, compatibilizer)를 더 포함할 수 있다.In another aspect, the blended raw material may further comprise 0 to 10 wt% of a coupling agent (compatibilizer) for smooth mixing of the blended raw materials.

상용화제란, 넓은 의미로 고분자를 2 종류 이상 포함한 다성분계를 의미하나, 좁은 의미로는 공유결합 유무에 관계없이, 이종(異種) 폴리머의 혼합물을 의미한다. 상용화제에 대한 특성 발현에는 상구조가 크게 기여한다. 상용화제의 상구조는 일반적으로 (1) 완전 상용계, (2) 부분 상용계, (3) 비 상용계로 분류된다. 상용화제의 특성 발현에 중요한 점은, 이종의 폴리머 상이 분산해 마이크로 상분리 구조를 이룬다는 점이다. 반면, 비상용계에서는 어떻게 혼합하더라도 평형상태에서는 마크로(macro)로 상분리하고, 특성이 안정하지 않으며, 또 그 상용화제에 기대하는 효과를 얻을 수 없는 경우가 많다. 상용화제화에서는 이러한 비상용계의 이종 폴리머 상을 마이크로(micro)상으로 분리시킬 것인가 하는 것이 중요하며, 그 마이크로 상분리 구조를 용이하게 실현하고, 안정하게 그 특성을 발현시키는 것이 필요하다. 이 역할을 맡은 것이 상용화제이다. 즉, 상용화제란 블렌드(blend)에서 이종 폴리머 성질 차이를 완화시켜 마이크로 상 분리구조를 형성, 안정화 시키는 능력을 가진 물질이라고 말할 수 있다. 이처럼, 상용화제가 상분리구조를 바꾸는 능력은 기름과 물을 혼합시킬 경우 계면활성제의 역할과 같으며 양성분 폴리머의 계면에 작용함으로써 양 폴리머 사이의 계면 장력을 낮춘다. 상용화제화에서 상용화제의 역할은 비 상용인 이종 폴리머 혼합계에 상용화제를 첨가함으로써 특수한 가공조건을 취하지 않고 단순한 블렌드로부터 특성을 효과적으로 나타낼 수 있다고 하는 의미에서 중요하다. 더욱이, 상용화제에 의해 상구조를 제어하고, 상승적으로 그 특성을 발현시키는 것을 기대할 수 있다. 일반적으로 상용화제로서 사용되고 있는 폴리머는 블록-코폴리머(block-copolymer) 또는 그라프트 코폴리머(graft copolymer)가 알려져 있다. 이들 폴리머는 이종 폴리머에 친화성(상용성)을 가진 두 성분으로 구성되어 있고, 양 폴리머간의 계면 장력을 감소시키는 계면활성제적인 역할을 담당한다.The compatibilizing agent means a multi-component system containing two or more kinds of polymers in a broad sense, but narrowly means a mixture of heterogeneous polymers with or without a covalent bond. Phase structure contributes greatly to the development of properties for compatibilizers. The phase structure of the compatibilizing agent is generally classified into (1) complete commercial system, (2) partial commercial system, and (3) non commercial system. The important point for the characterization of the compatibilizing agent is that a heterogeneous polymer phase is dispersed to form a micro-phase separation structure. On the other hand, in the non-aqueous system, the phases are phase-separated in a macro state in the equilibrium state, the characteristics are not stable, and the effects expected in the compatibilizing agent can not be obtained in many cases. In commercialization, it is important to separate the heteropolymer phase of the non-commercial system into a micro-phase, and it is necessary to easily realize the micro-phase-separated structure and to manifest its characteristics stably. This role is a commercialization. That is, a compatibilizer can be said to be a substance capable of forming and stabilizing a microphase separation structure by alleviating the difference in dissimilar polymer properties in a blend. Thus, the ability of the compatibilizer to change the phase-separating structure is the same as the role of the surfactant when mixing oil and water, and acts on the interface of the polymer to lower the interfacial tension between the two polymers. The role of the compatibilizer in commercialization is important in the sense that it can effectively exhibit properties from a simple blend without adding special processing conditions by adding a compatibilizing agent to a non-commercial heteropolymer blend system. Further, it can be expected that the phase structure is controlled by the compatibilizing agent and the properties are synergistically expressed. Polymers commonly used as compatibilizers are known as block-copolymers or graft copolymers. These polymers are composed of two components having affinity (compatibility) with the dissimilar polymer, and play a role of a surfactant which reduces the interfacial tension between both polymers.

또 다른 측면에 있어서, 배합된 원료는, 0.1 내지 40.0 wt%의 무기물을 더 포함할 수 있으며, 구체적인 예로서, 무기물은 탄산칼슘(CaCO3) 일 수 있다. 탄산칼슘은 본 발명에 따른 성형방법으로 제조되는 발포제품의 물리적 물성치를 향상시킬 수 있는 물질로서, 배합된 원료에 첨가되는 고분자 수지의 조성비를 낮출 수 있어, 발포제품의 물성치 향상 효과 및 친환경적 특성 향상 효과를 동시에 달성할 수 있다.In another aspect, the compounded raw material may further contain 0.1 to 40.0 wt% of an inorganic substance, and as a specific example, the inorganic substance may be calcium carbonate (CaCO 3 ). Calcium carbonate is a material capable of improving the physical properties of the foamed product manufactured by the molding method according to the present invention and can lower the composition ratio of the polymer resin added to the blended raw material and improve the physical properties of the foamed product and improve the environment- Effect can be achieved at the same time.

전처리 과정을 통해 전술한 소정의 비율로 배합된 원료의 발포성형을 위해서는, 앞서도 간단히 언급한 바와 같이 소정의 운전조건을 유지하는 사출기를 이용한 사출성형이 채택될 수 있다.Injection molding using an injection machine that maintains predetermined operating conditions may be employed for foam molding of the raw material blended at the above-mentioned predetermined ratio through the pretreatment process.

도 1에 도시된 바와 같이, 압출기(500)는 배합된 원료(10)를 투입하는 호퍼(210), 배합된 원료(10)를 토출측 노즐 다이(230)로 이송하는 스크류(221)를 구비하는 이송측 배럴(220), 용융된 원료(20)가 토출되는 노즐 다이(230)로 구성될 수 있다.1, the extruder 500 includes a hopper 210 for feeding the blended raw material 10 and a screw 221 for feeding the blended raw material 10 to the discharge side nozzle die 230 A transfer side barrel 220, and a nozzle die 230 through which the molten raw material 20 is discharged.

또한, 압출기(500)는 스크류(221)에 구동력을 전달하는 모터(401), 풀리(402, 404) 및 벨트(403)를 추가로 구비할 수 있고, 이송측 배럴(220)의 외부 표면에는 온도제어장치(320)에 의해 조절되는 히팅 밴드(heating band, 311, 312, 313, 314)가 위치할 수 있으며, 토출측 노즐 다이(230)에는 노즐 다이(230)의 내부 압력을 측정할 수 있는 압력센서(330) 및 압력 표시장치(340)를 추가로 구비할 수 있다.The extruder 500 may further include a motor 401 for transmitting a driving force to the screw 221, pulleys 402 and 404 and a belt 403, and the outer surface of the barrel 220 The heating band 311, 312, 313 and 314 controlled by the temperature control device 320 can be positioned and the discharge side nozzle die 230 can be positioned with respect to the nozzle die 230 A pressure sensor 330 and a pressure display device 340 may be additionally provided.

고품질의 발포제품 획득을 위한 소정의 성형기 운용조건 중 압출기(500)의 이송측 배럴(220)의 온도는, 호퍼(210)에서부터 토출측 노즐 다이(230) 방향으로 온도가 증가하는 온도 조건으로서, 150 내지 250 ℃를 유지시키는 조건일 수 있다. 구체적으로, 이송측 배럴(220)의 온도 조절은, 이송측 배럴(220) 외부 표면에 위치한 히팅 밴드(311, 312, 313, 314)에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 호퍼(210)에서부터 토출측 노즐 다이(230) 방향으로 히팅 밴드(311)는 150 ℃, 히팅 밴드(312)는 180 ℃, 히팅 밴드(313)는 210 ℃, 히팅 밴드(314)는 250 ℃ 로 설정될 수 있다. 더욱 세밀한 온도 조건 설정을 위해 이송측 배럴(220) 외부 표면에 위치한 히팅 밴드(311, 312, 313, 314)의 수량을 늘려 온도 세팅을 더욱 세밀하게 조절할 수 있다.The temperature of the transfer side barrel 220 of the extruder 500 is a temperature condition in which the temperature increases from the hopper 210 to the discharge side nozzle die 230. The temperature of the transfer side barrel 220 is 150 Lt; RTI ID = 0.0 > 250 C. < / RTI > Specifically, the temperature control of the transfer-side barrel 220 can be controlled by the heating bands 311, 312, 313, and 314 located on the outer surface of the transfer-side barrel 220. For example, in the direction from the hopper 210 to the discharge side nozzle die 230, the heating band 311 is 150 ° C, the heating band 312 is 180 ° C, the heating band 313 is 210 ° C, and the heating band 314 is 250 < 0 > C. The temperature setting can be finely adjusted by increasing the number of heating bands 311, 312, 313, and 314 located on the outer surface of the transfer-side barrel 220 for setting a finer temperature condition.

이송측 배럴(220)에 의해 용융된 원료(20)는 스크류(221)에 의해 토출측 노즐 다이(230) 내부로 주입될 수 있다. 토출측 노즐 다이(230)는 고압 및 고온의 조건을 유지하는 바, 구체적으로, 토출측 노즐 다이(230)의 압력은 5 내지 20 MPa일 수 있고, 온도는 150 내지 250 ℃일 수 있다.The raw material 20 melted by the transfer side barrel 220 can be injected into the discharge side nozzle die 230 by the screw 221. The discharge-side nozzle die 230 maintains a high-pressure and high-temperature condition. Specifically, the pressure of the discharge-side nozzle die 230 may be 5 to 20 MPa, and the temperature may be 150 to 250 ° C.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 토출측 노즐 다이(230) 내부로 주입된 용융된 원료(20)는, 노즐 다이 토출구(231)로 토출되면서 발포 성형될 수 있다. 구체적으로, 용융된 원료(20) 내부에는 토출측 노즐 다이(230) 내부의 고온/고압에 의해 기화된 지건제(13)가 포함되어 있으며, 용융된 원료(20)가 노즐 다이 토출구(231)로 토출되면서 감압에 의한 지건제(13)의 급격한 기화로 인해 제품의 발포 성형이 이뤄질 수 있다.1 and 3, the molten raw material 20 injected into the discharge-side nozzle die 230 can be foam-molded while being discharged to the nozzle die discharge port 231. Specifically, the dried raw material 20 is vaporized by the high temperature / high pressure inside the discharge side nozzle die 230, and the molten raw material 20 is discharged into the nozzle die discharge port 231 The foam molding of the product can be achieved due to the rapid vaporization of the paper-making agent 13 due to decompression while being discharged.

도 4에는 전술한 성형방법에 의해 제조된 발포제품들의 사진이 도시되어 있고, 하기 표 1에는 도 4에 도시된 각 발포제품들의 발포배율이 개시되어 있다.4 shows photographs of the foamed products manufactured by the above-mentioned molding method, and Table 1 below shows the expansion ratio of the foamed products shown in FIG.

도 4 및 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 성형방법에 의해 제조될 수 있는 발포제품은, 천연재료 및 고분자 수지의 종류를 달리하여 여러가지 형태로 제조될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발포제품(a, b, c, d, e, f)은, (a) 밀기울과 P.P(Polypropylene)의 혼합, (b) 목분과 P.P의 혼합, (c) 밀기울과 재생 P.P의 혼합, (d) 밀기울과 ABS의 혼합, (e) 밀기울과 LDPE의 혼합, 또는 (f) 전분과 P.P의 혼합으로 조성된 원료로 제조될 수 있다. 이때 혼합된 원료의 천연소재와 고분자의 혼합비율은 5:5이며, 지건제로 사용된 물의 함량은 천연소재 대비 10%이다.Referring to FIG. 4 and Table 1, the foamed product that can be produced by the molding method according to the present invention can be manufactured in various forms by different kinds of natural materials and polymer resins. (A), (b), (b), (PP), (PP), and (PP) (c) a mixture of bran and recycled PP, (d) a mixture of bran and ABS, (e) a mixture of bran and LDPE, or (f) a mixture of starch and PP. At this time, the mixture ratio of the natural material and the polymer mixed with the raw material is 5: 5, and the content of water used as the gypsum is 10% of the natural material.

표 1에서 보는 바와 같이, (a) 밀기울과 P.P의 혼합의 경우, 밀도 0.017 g/cm3 및 62배의 가장 높은 발포 배율을 보이고 있다. (f) 전분과 P.P의 혼합, (d) 밀기울과 ABS의 혼합 및 (c) 밀기울과 재생 P.P의 혼합으로 조성된 원료로 제조된 경우 역시, 각각 50배, 42배, 32배로서 30배가 넘는 발포 효율을 보이고 있다. 이러한 발포 효율은, 30배 미만의 발포 효율을 갖는 종래 발포제품의 경우보다 현저히 향상된 결과라 할 수 있다.
As shown in Table 1, (a) in the case of mixing bran and PP, the density is 0.017 g / cm 3 and 62 times the highest expansion ratio. (f) a mixture of starch and PP, (d) a mixture of wheat bran and ABS, and (c) a mixture of wheat bran and recycled PP were also 50 times, 42 times and 32 times, respectively, And shows the foaming efficiency. Such a foaming efficiency can be said to be a remarkably improved result as compared with the conventional foaming product having a foaming efficiency of less than 30 times.

<표 1><Table 1>

Figure 112013042618212-pat00001

Figure 112013042618212-pat00001

도 5에는 천연재료, 고분자 수지 및 지건제의 혼합 비율에 따른 발포제품들의 외관을 비교한 사진이 도시되어 있고, 하기 표 2에는 이에 대한 구체적인 발포배율이 개시되어 있다.FIG. 5 is a photograph showing a comparison of appearance of foaming products according to mixing ratios of a natural material, a polymer resin and a mortar, and Table 2 below shows specific expansion ratios thereof.

도 5 및 표 2를 참조하면, 천연재료를 밀기울로 선택하고 고분자 수지를 P.P로 선택하였을 경우, P.P와 밀기울의 배합 비율이 3 : 7 인 경우(b)에는 22배, 4 : 6인 경우(c)에는 40배, 5 : 5인 경우(d)에는 50배, 6 : 4인 경우(e)에는 24배의 발포 배율을 보이고 있다. 표 2에서 보는 바와 같이, P.P와 밀기울의 배합 비율이 5 : 5 인 경우(d)에 가장 좋은 발포 배율을 보이고 있고, 4 : 6인 경우(c) 역시 종래에 비해 현저히 향상된 발포 배율을 보이고 있다.
5 and Table 2, when the natural material is selected as bran and the polymer resin is selected as PP, when the blending ratio of PP and wheat bran is 3: 7 (b) is 22 times and when the ratio is 4: 6 the expansion ratio is 40 times for 40 times, 50 times for 5: 5, and 24 times for 6: 4, respectively. As shown in Table 2, when the ratio of PP to wheat bran is 5: 5, the best expansion ratio is shown in (d), and in the case of 4: 6, (c) .

<표 2><Table 2>

Figure 112013042618212-pat00002

Figure 112013042618212-pat00002

하기 표 3에는 P.P와 밀기울의 5 : 5 배합에 있어서 물 함량(밀기울대비)에 따른 발포 배율이 개시되어 있다.In Table 3 below, the expansion ratio according to the water content (in contrast to wheat bran) in the 5: 5 blend of P.P and wheat bran is disclosed.

표 3을 참조하면, 물 함량을 20 내지 40 %로 유지할 시 42배 이상의 발포 배율을 달성할 수 있다. 구체적으로, 15 %의 물 함량의 경우 18배, 20 %의 물 함량의 경우 50배, 25 %의 물 함량의 경우 62배, 30 %의 물 함량의 경우 44배, 35 %의 물 함량의 경우 44배, 40 %의 물 함량의 경우 42배의 발포 배율을 보이고 있다.
Referring to Table 3, it is possible to achieve an expansion ratio of 42 times or more when the water content is maintained at 20 to 40%. Specifically, 18 times for a water content of 15%, 50 times for a water content of 20%, 62 times for a water content of 25%, 44 times for a water content of 30%, and a water content of 35% 44 times, and the water content of 40%, the expansion ratio is 42 times.

<표 3><Table 3>

Figure 112013042618212-pat00003

Figure 112013042618212-pat00003

하기 표 4에는 천연재료, 고분자 수지 및 지건제의 혼합 비율에 따른 발포제품들의 구체적인 발포배율이 개시되어 있다.Table 4 below shows the specific expansion ratio of the foamed products according to the mixing ratio of the natural materials, the polymer resin and the paper-making agent.

표 4를 참조하면, 천연재료를 전분으로 선택하고 고분자 수지를 P.P로 선택하였을 경우, P.P와 전분의 배합 비율이 8 : 2 인 경우에는 42배, 6 : 4인 경우에는 62배, 5 : 5인 경우에는 70배, 4 : 6인 경우에는 70배, 3 : 7인 경우에는 90배의 발포 배율을 보이고 있다. 표 4에서 보는 바와 같이, P.P와 전분의 배합 비율이 3 : 7 인 경우에 가장 좋은 발포 배율을 보이고 있고, 모든 배합 비율의 경우 역시 종래에 비해 현저히 향상된 발포 배율을 보이고 있다.
As shown in Table 4, when the natural material was selected as starch and the polymer resin was selected as PP, the ratio of PP to starch was 42: 2, 62: 5: 5: 5, 70 times, 70 times in the case of 4: 6, and 90 times in the case of 3: 7, respectively. As shown in Table 4, the best foaming magnification is obtained when the mixing ratio of PP to starch is 3: 7, and the mixing ratios of all the blending ratios are remarkably improved compared with the conventional ones.

<표 4><Table 4>

Figure 112013042618212-pat00004

Figure 112013042618212-pat00004

하기 표 5에는 P.P와 전분의 5 : 5 배합에 있어서 물 함량(전분대비)에 따른 발포 배율이 개시되어 있다.Table 5 below shows the expansion ratio according to the water content (in terms of starch) in the 5: 5 blend of P.P and starch.

표 5를 참조하면, 물 함량을 25 %로 유지할 시 가장 높은 85배의 발포 배율을 달성할 수 있다. 구체적으로, 10 %의 물 함량의 경우 50배, 15 %의 물 함량의 경우 65배, 20 %의 물 함량의 경우 65배, 30 %의 물 함량의 경우 60배의 발포 배율을 보이고 있다.
Referring to Table 5, when the water content is maintained at 25%, the highest expansion ratio of 85 times can be achieved. Specifically, the expansion ratio is 50 times for a water content of 10%, 65 times for a water content of 15%, 65 times for a water content of 20%, and 60 times for a water content of 30%.

<표 5><Table 5>

Figure 112013042618212-pat00005

Figure 112013042618212-pat00005

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 성형방법에 의해 제조될 수 있는 발포제품은, 천연재료 및 고분자 수지의 종류를 달리하여 여러 가지 형태로 제조될 수 있다. 그러나, 가장 바람직하게는 천연재료로서 전분 또는 밀기울을 선택하고, 고분자 수지로서 P.P를 선택하여, 5 : 5 비율을 혼합하여 지건제로서 물을 25 % 배합하여 제조할 경우 가장 바람직한 발포 배율을 달성할 수 있다. 이는 본 발명에서 제안하는 혼합 비율의 한정이 충분히 임계적 의의를 갖는다는 것으로 해석할 수 있다.As described above, the foamed product which can be produced by the molding method according to the present invention can be manufactured in various forms by different kinds of natural materials and polymeric resins. However, it is most preferable that starch or wheat bran is selected as a natural material, PP is selected as a polymer resin, and a 5: 5 ratio is mixed to obtain 25% water as a paper making agent to achieve the most preferable expansion ratio . It can be interpreted that the limitation of the mixing ratio proposed in the present invention has a sufficiently critical meaning.

도 6에는 본 발명의 일 측면에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품 및 이를 활용한 모습을 나타낸 사진이 도시되어 있다.6 shows a foamed product manufactured by the molding method according to an aspect of the present invention and a photograph showing a state in which the foamed product is utilized.

도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품(a)은 충격에 민감한 제품의 보호를 위한 완충제로 활용될 수 있다.(b, c, d) 또한, 도 6에 도시되지 않았지만, 산업용 완충 포장 소재, 택배 포장 소재, 보온/보냉 소재, 선물 포장 소재, 농수산물 포장 소재, 전자기기 포장 소재 등에 활용될 수 있음은 물론이다.As shown in FIG. 6, the foamed product (a) produced by the molding method according to the present invention can be utilized as a buffer for protection of impact sensitive products. (B, c, d) Although it is not shown, it can be used for industrial cushioning packing material, courier packing material, warm / cold material, gift packing material, agricultural and marine packing material, and electronic device packing material.

도 6의 (a)에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품(a)은, 셀룰로오스 계 천연재료 함유로 인해 연한 갈색 또는 녹색을 발현할 수 있다. 따라서, 소비자는 본 발명에 따른 성형방법에 의해 제조된 발포제품(a)이 친환경 제품임을 육안으로서 인지할 수 있다.As shown in Fig. 6 (a), the foamed product (a) produced by the molding method according to the present invention can exhibit light brown or green owing to the inclusion of a cellulose-based natural material. Therefore, the consumer can visually recognize that the foamed product (a) produced by the molding method according to the present invention is an environment-friendly product.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 기술적 사상과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments thereof which are to be considered as illustrative, but rather is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

10: 원료 11: 천연재료
12: 고분자 수지 13: 지건제(止乾劑)
20: 용융된 원료 100: 발포제품
210: 호퍼 220: 이송측 배럴
221: 스크류 230: 토출측 노즐 다이
231: 노즐 다이 토출구 311-315: 히팅 밴드
320: 온도제어장치 330: 압력센서
340: 압력 표시장치 401: 모터
402, 404: 풀리 403: 벨트
500: 압출기
10: raw material 11: natural material
12: polymer resin 13: ground drying agent
20: molten raw material 100: foamed product
210: Hopper 220: Feed side barrel
221: screw 230: discharge side nozzle die
231: nozzle die outlet 311-315: heating band
320: Temperature control device 330: Pressure sensor
340: pressure display 401: motor
402, 404: pulley 403: belt
500: extruder

Claims (17)

50.1 내지 80 wt%의 폴리올레핀 수지 및 20 내지 49.9 wt%의 천연재료가 혼합된 폴리올레핀 고분자 복합소재에 0.1 내지 30 phr의 지건제(止乾劑)가 배합된 원료를 압출 또는 사출성형을 통해 제조하는 발포제품 성형방법으로서,
압출기 또는 사출 성형기 이송측 배럴의 온도 및 토출측 노즐 다이의 온도는, 배합된 원료에 포함된 지건제가 기화될 수 있도록 각각 150 내지 250 ℃의 범위로 설정되고,
압출기 또는 사출 성형기 토출측 노즐 다이의 압력은, 배합된 원료가 압출기 또는 사출 성형기의 토출 노즐로 토출될 시 기화된 지건제의 팽창으로 발포제품의 발포가 이뤄질 수 있도록 5 ~ 20 MPa 범위로 유지되며,
상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법
A raw material in which 0.1 to 30 phr of a drying agent is blended with a polyolefin polymer composite material containing 50.1 to 80 wt% of a polyolefin resin and 20 to 49.9 wt% of a natural material is prepared by extrusion or injection molding A method of forming a foamed product,
The temperature of the extruder or the injection molding machine transfer side barrel and the temperature of the discharge side nozzle die are set to be in the range of 150 to 250 DEG C respectively so that the materials contained in the blended raw materials can be vaporized,
The pressure of the extruder or injection-molding nozzle die is maintained in the range of 5 to 20 MPa so that the foamed product can be foamed due to the expansion of the agglomerated dry agent to be discharged to the discharge nozzle of the extruder or the injection molding machine,
Characterized in that the polyolefin is selected from polyethylene or polypropylene.
제 1 항에 있어서,
상기 천연재료는,
바이오 부산물, 전분, 목재 부산물 또는 셀룰로오스계 소재, 또는
바이오 부산물, 전분, 목재 부산물 또는 셀룰로오스계 소재에 셀룰로오스계 천연섬유를 혼합시킨 혼합물
인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
The method according to claim 1,
The natural material may be,
By-product, starch, wood by-product or cellulose-based material, or
A mixture of cellulose by-products, starch, wood by-products or cellulose-based natural fibers
Wherein the foamed product is a foamed product.
제 1 항에 있어서,
상기 천연재료는,
바이오 부산물, 전분, 목재 부산물, 셀룰로오스계 소재, 및 천연섬유로 이루어진 군에서 둘 이상 선택되어 블렌딩된 소재인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
The method according to claim 1,
The natural material may be,
Wherein the material is a material blended with at least two selected from the group consisting of bio-by-products, starch, wood by-products, cellulose-based materials, and natural fibers.
제 2 항에 있어서,
상기 바이오 부산물은 곡식 도정 시 발생되는 부산물 또는 곡식으로부터 식용 가능한 기름을 추출하고 남은 부산물을 단독으로 사용하거나 또는 2종 이상 혼합시킨 혼합물인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the bio-by-product is a mixture obtained by extracting edible oil from by-products or grains that are generated when the grain is harvested and by-products remaining alone or by mixing two or more kinds of by-products.
제 2 항에 있어서,
상기 목재 부산물은,
목분, 목재 칩, 또는 목재로부터 생성될 수 있는 부산물 각각, 또는
상기 부산물 2종 이상 혼합시킨 혼합물인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
3. The method of claim 2,
The wood by-
Wood chips, wood chips, or by-products that may be produced from wood, respectively, or
Wherein the mixture is a mixture of at least two kinds of by-products.
제 2 항에 있어서,
상기 전분은, 옥수수, 감자, 고구마, 애로우 루트(arrow root)로 이루어진 군에서 하나 선택되거나 둘 이상 선택되어, 분말 형태로 분쇄된 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the starch is one or more selected from the group consisting of corn, potato, sweet potato, and arrow root, and is ground to a powder form.
제 2 항에 있어서,
상기 셀룰로오스계 천연섬유는 양마(kenaf), 황마(jute), 아마(flax), 대마(hemp), 저마(ramie), 사이잘(sisal), 헤네켄(henequen), 파인애플 또는 바나나 잎을 단독으로 사용하거나 2종 이상 혼합시킨 혼합물인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
3. The method of claim 2,
The cellulosic natural fibers may be used alone or in combination with other fibers such as kenaf, jute, flax, hemp, ramie, sisal, henequen, pineapple or banana leaves Or a mixture of two or more thereof.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 배합된 원료는, 0 내지 10 wt%의 상용화제(coupling agent, compatibilizer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
The method according to claim 1,
Wherein the blended raw material further comprises 0 to 10 wt% of a coupling agent (compatibilizer).
제 1 항에 있어서,
상기 지건제(止乾劑)는, 끓는 점이 상온 이상인 액체로서,
물, 에탄올 및 글리세린으로 이루어진 군에서 하나 선택되거나, 둘 이상 선택되어 혼합된 액체인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
The method according to claim 1,
The above-mentioned drying agent is a liquid having a boiling point of not lower than room temperature,
Wherein the liquid is a liquid selected from the group consisting of water, ethanol, and glycerin, or a mixture of two or more selected.
제 1 항에 있어서,
상기 배합된 원료는, 0.1 내지 40.0 wt%의 무기물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
The method according to claim 1,
Wherein the blended raw material further comprises 0.1 to 40.0 wt% of an inorganic material.
제 13 항에 있어서,
상기 무기물은, 탄산칼슘(CaCO3) 인 것을 특징으로 하는 발포제품 성형방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the inorganic material is calcium carbonate (CaCO 3 ).
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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