KR102437569B1 - 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법 - Google Patents

신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 케나프에서 추출된 섬유질을 포함하는 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함함으로써, 용기 내에 구비된 내용물인 신선편이 농산물의 부패를 방지하며, 용기 자체가 분해될 수 있는 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법에 관한 것이다.

Description

신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법{BIODEGRADABLE RESIN COMPOUND FOR MAINTAINING FRESHNESS, BIODEGRADABLE CONTAINER AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}
본 발명은 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 케나프에서 추출된 섬유질을 포함하는 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함함으로써, 용기 내에 구비된 내용물인 신선편이 농산물의 부패를 방지하며, 용기 자체가 분해될 수 있는 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법에 관한 것이다.
과일, 인삼, 수삼, 야채 및 김치와 같은 식물 및 식물을 포함하는 각종 식품은 유통 과정 및 가정에서 각종 플라스틱 용기 또는 필름(이하, '플라스틱 제품'이라 한다)에 의해 포장되어 보존되고 있다.
이와 같은 용도로 사용되는 플라스틱은 오랜기간 분해되지 않아 환경 오염을 일으키며, 용기 자체가 외부환경과 단절시킴으로써 용기 내에서 저장된 농산물의 부패를 촉진시키는 문제점이 있었다.
구체적으로 과실, 채소, 화훼, 등 모든 농산물을 포함하여 식물이 성숙될 때 에틸렌이 발생하게 되며, 에틸렌은 식물에 가스로 존재하는 성숙 및 노화 호르몬으로서 작용한다. 다만, 이러한 에틸렌은 성숙이 끝난 이후에도 지속적으로 식물에서 발생하는데, 수확된 농산물로부터 에틸렌의 발생을 저지하지 못하거나, 발생한 에틸렌을 제거하지 못하면 식물의 노화를 지연시킬 수 없는 문제점이 있다.
또한 이산화탄소는 작물이 호흡할 때 작물 내부로부터 배출된다. 이렇게 배출된 이산화탄소가 저장용기 내에서 외부로 나가지 못하고 저장용기 내에 축적되면 작물의 품질에 악영향을 미치는 문제점이 있다.
나아가, 소비자의 편의를 위하여 농산물에 대하여 세척, 박피, 절단 등 가공공정을 거펴 제조된 신선편이 농산물은 상기 공정을 거지치 않은 농산물에 비하여 품질저하가 빠르게 일어나므로 선도유지 기능을 가진 포장 용기 적용이 필요하였다.
따라서, 미생물에 의하여 생분해되는 용기인 동시에 내부에 저장된 신선편이 농산물의 부패를 방지할 수 있는 생분해성 수지 조성물에 대한 개발이 시급한 실정이었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라스틱 용기가 생분해될 수 있도록 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하고 내용물의 부패를 방지하는 효과를 향상시키는 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시상태는 열가소성 수지; 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물; 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립; 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하는 것인 신선도 유지 생분해성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 열가소성 수지를 용융시키는 단계; 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 상기 용융된 열가소성 수지와 혼합 후 교반하여 조성물을 제조하는 단계; 상기 조성물의 사출물을 제조하는 단계; 및 상기 사출물을 압출하여 용기를 제조하는 단계;를 포함하는 신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 생분해성 수지 조성물의 사출물을 포함하는 신선도 유지 생분해성 용기를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 수지 조성물은 용기 내에 내용물인 신선편이 농산물의 부패를 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법은 케나프에서 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하여 제조비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 용기는 사용 후 방치하더라도 생분해 가능하여 환경오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 케나프에서 추출된 바이오 플라스틱 과립을 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 분말화된 산화생분해성 고분자 물질을 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 분말화된 산화생분해성 고분자 물질이 분해되는 표면을 확대촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 용기를 촬영한 사진이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는 열가소성 수지; 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물; 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립; 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하는 것인 신선도 유지 생분해성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 수지 조성물은 용기 내에 내용물인 신선편이 농산물의 부패를 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 열가소성 수지를 포함함으로써, 내용물을 포함할 수 있는 용기의 내구성, 강도 등의 물성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나인 것일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 열가소성 수지를 포함함으로써, 내용물을 포함할 수 있는 용기의 내구성, 강도 등의 물성을 확보하며, 투과도를 조절하여 외부로부터 들어오는 기체 등을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물을 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 첨가물을 포함함으로써, 에틸렌과 이산화탄소를 효과적으로 외부로 배출하여 내용물의 부패를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립을 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 바이오 플라스틱 과립이 케나프로부터 추출된 것으로부터 제조됨으로써, 상기 용기가 생분해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 케나프에서 추출된 바이오 플라스틱 과립을 촬영한 사진이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 케나프에서 추출된 바이오 플라스틱 과립이 펠릿 형상을 가질 수 있다. 상기 케나프에서 추출된 바이오 플라스틱 과립이 펠릿 형상을 가짐으로써, 상기 용기의 제조공정을 간소화할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 첨가물의 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율은 3 내지 5 : 3 내지 5 : 1 내지 3인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 첨가물의 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율은 4:4:2인 것이 바람직하다. 상술한 범위 내에서 상기 첨가물에 포함되는 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율을 조절함으로써, 에틸렌과 이산화탄소를 효과적으로 외부로 배출하여 내용물의 부패를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 첨가물의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 3 중량부 이상 10 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가물의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 3.5 중량부 이상 9.5 중량부 이하, 4.0 중량부 이상 9.0 중량부 이하, 4.5 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 5.0 중량부 이상 8.0 중량부 이하 또는 5.5 중량부 이상 7.5 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서, 상기 첨가물의 함량을 조절함으로써, 내용물을 포함할 수 있는 용기의 내구성, 강도 등의 물성을 확보하며, 투과도를 조절하여 외부로부터 들어오는 기체 등을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 52.5 중량부 이상 97.5 중량부 이하, 55 중량부 이상 95 중량부 이하, 57.5 중량부 이상 92.5 중량부 이하, 60 중량부 이상 90 중량부 이하 또는 62.5 중량부 이상 87.5 중량부 이하일 수 있다. 바람직하게 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 75 중량부일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량을 조절함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 바이오 플라스틱 과립은 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 바이오 플라스틱 과립이 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 52.5 중량부 이상 97.5 중량부 이하, 55 중량부 이상 95 중량부 이하, 57.5 중량부 이상 92.5 중량부 이하, 60 중량부 이상 90 중량부 이하 또는 62.5 중량부 이상 87.5 중량부 이하일 수 있다. 바람직하게 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 75 중량부일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량을 조절함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있고, 용기안에 포함된 농산물의 신선도를 효과적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 산화생분해성 고분자 물질은 분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 산화생분해성 고분자 물질을 분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질로 이용함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있고, 용기안에 포함된 농산물의 신선도를 효과적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 산화생분해성 고분자 물질은 전분, 지방산 및 이들의 혼합물 중 선택된 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 전분, 지방산 및 이들의 혼합물을 더 포함함으로써, 산소, 열 또는 자외선에 의하여 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 전분은 옥수수 전분, 고구마 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 보리 전분 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 전분은 옥수수 전분인 것이 바람직하다. 상술한 것으로부터 상기 전분을 선택함으로써, 산소, 열 또는 자외선에 의하여 산화생분해를 촉진시킬 수 있으며, 상기 혼합물의 점도를 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지방산은 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난틱산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프릭산, 운데실산, 라우르산, 트라이데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 헤네이코실산, 베헨산, 트라이코실산, 리그노세르산, 펜타코실산, 세로트산, 헵타코실산, 몬탄산, 노나코실산, 멜리스산 헤나트라이아콘틸산, 올레산, 리놀레산, 리놀레인산, 감마리놀레인산 및 팔미톨레인산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 지방산은 스테아르산인 것이 바람직하다. 상숭한 것으로부터 상기 지방산을 선택함으로써, 상기 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 전분의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 200 중량부 내지 300 중량부일 수 있다. 구체적으로 상기 전분의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 210 중량부 내지 290 중량부, 220 중량부 내지 280 중량부, 230 중량부 내지 270 중량부 또는 240 중량부 내지 260 중량부일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 전분의 함량을 조절함으로써, 상기 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지방산의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 20 중량부인 것일 수 있다, 구체적으로 상기 지방산의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 6 중량부 내지 19 중량부, 7 중량부 내지 18 중량부, 8 중량부 내지 17 중량부, 9 중량부 내지 16 중량부 또는 10 중량부 내지 15 중량부일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 지방산의 함량을 조절함으로써, 상기 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 분말화된 산화생분해성 고분자 물질을 촬영한 사진이다. 상기 도 2를 참고하면, 산화생분해성 고분자 물질은 분말화되어 산소와의 접촉면적이 늘어나면서 미생물에 의한 분해 속도를 향상시킬 수 있으며, 신선도 유지 생분해성 용기를 효과적으로 제조할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 분말화된 산화생분해성 고분자 물질이 분해되는 표면을 확대촬영한 사진이다. 상기 도 3과 같이 주위의 공기와 상기 산화생분해성 고분자 물질이 접척함으로써, 미생물에 의하여 표면이 분해되는 것을 확인할 수 있다.
구체적으로 산화생분해성 고분자 물질은 열 및 빛에 의해 분해 활성이 시작된다. 이후 산소, UV 및 열에 의한 산화로 분해가 가속되며 토양에 존재하는 미생물과 결합하고 이후 CO2, H2O 및 Biomass 만 잔존하게 된다.
본 발명의 일 실시상태는 열가소성 수지를 용융시키는 단계; 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 상기 용융된 열가소성 수지와 혼합 후 교반하여 조성물을 제조하는 단계; 상기 조성물의 사출물을 제조하는 단계; 및 상기 사출물을 압출하여 용기를 제조하는 단계;를 포함하는 신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법은 케나프에서 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하여 제조비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 열가소성 수지를 용융시키는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 열가소성 수지를 용융시킴으로써, 첨가물 및 산화생분해성 고분자 물질과의 상용성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 상기 용융된 열가소성 수지와 혼합 후 교반하여 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 조성물을 제조하는 단계를 포함함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 열가소성 수지를 포함함으로써, 내용물을 포함할 수 있는 용기의 내구성, 강도 등의 물성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나인 것일 수 있다. 상술한 것으로부터 상기 열가소성 수지를 포함함으로써, 내용물을 포함할 수 있는 용기의 내구성, 강도 등의 물성을 확보하며, 투과도를 조절하여 외부로부터 들어오는 기체 등을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물을 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 첨가물을 포함함으로써, 에틸렌과 이산화탄소를 효과적으로 외부로 배출하여 내용물의 부패를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립을 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 바이오 플라스틱 과립이 케나프로부터 추출된 것으로부터 제조됨으로써, 상기 용기가 생분해될 수 있다,
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 첨가물의 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율은 3 내지 5 : 3 내지 5 : 1 내지 3인 것일 수 있다. 구체적으로 상기 첨가물의 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율은 4:4:2인 것이 바람직하다. 상술한 범위 내에서 상기 첨가물에 포함되는 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율을 조절함으로써, 에틸렌과 이산화탄소를 효과적으로 외부로 배출하여 내용물의 부패를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 첨가물의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 3 중량부 이상 10 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 첨가물의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 3.5 중량부 이상 9.5 중량부 이하, 4.0 중량부 이상 9.0 중량부 이하, 4.5 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 5.0 중량부 이상 8.0 중량부 이하 또는 5.5 중량부 이상 7.5 중량부 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서, 상기 첨가물의 함량을 조절함으로써, 내용물을 포함할 수 있는 용기의 내구성, 강도 등의 물성을 확보하며, 투과도를 조절하여 외부로부터 들어오는 기체 등을 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 52.5 중량부 이상 97.5 중량부 이하, 55 중량부 이상 95 중량부 이하, 57.5 중량부 이상 92.5 중량부 이하, 60 중량부 이상 90 중량부 이하 또는 62.5 중량부 이상 87.5 중량부 이하일 수 있다. 바람직하게 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 75 중량부일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 바이오 플라스틱 과립의 함량을 조절함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 바이오 플라스틱 과립은 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 바이오 플라스틱 과립이 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 52.5 중량부 이상 97.5 중량부 이하, 55 중량부 이상 95 중량부 이하, 57.5 중량부 이상 92.5 중량부 이하, 60 중량부 이상 90 중량부 이하 또는 62.5 중량부 이상 87.5 중량부 이하일 수 있다. 바람직하게 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 75 중량부일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량을 조절함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있고, 용기안에 포함된 농산물의 신선도를 효과적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 산화생분해성 고분자 물질은 분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질인 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 산화생분해성 고분자 물질을 분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질로 이용함으로써, 상기 용기가 생분해 효율을 향상시키며, 용기의 물성을 조절될 수 있고, 용기안에 포함된 농산물의 신선도를 효과적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 산화생분해성 고분자 물질은 전분, 지방산 및 이들의 혼합물 중 선택된 하나를 더 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 전분, 지방산 및 이들의 혼합물을 더 포함함으로써, 산소, 열 또는 자외선에 의하여 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 전분은 옥수수 전분, 고구마 전분, 감자 전분, 쌀 전분, 보리 전분 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 전분은 옥수수 전분인 것이 바람직하다. 상술한 것으로부터 상기 전분을 선택함으로써, 산소, 열 또는 자외선에 의하여 산화생분해를 촉진시킬 수 있으며, 상기 혼합물의 점도를 조절하여 작업성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지방산은 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난틱산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프릭산, 운데실산, 라우르산, 트라이데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 헤네이코실산, 베헨산, 트라이코실산, 리그노세르산, 펜타코실산, 세로트산, 헵타코실산, 몬탄산, 노나코실산, 멜리스산 헤나트라이아콘틸산, 올레산, 리놀레산, 리놀레인산, 감마리놀레인산 및 팔미톨레인산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것일 수 있다. 보다 구체적으로 상기 지방산은 스테아르산인 것이 바람직하다. 상숭한 것으로부터 상기 지방산을 선택함으로써, 상기 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 전분의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 200 중량부 내지 300 중량부일 수 있다. 구체적으로 상기 전분의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 210 중량부 내지 290 중량부, 220 중량부 내지 280 중량부, 230 중량부 내지 270 중량부 또는 240 중량부 내지 260 중량부일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 전분의 함량을 조절함으로써, 상기 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 지방산의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 20 중량부인 것일 수 있다, 구체적으로 상기 지방산의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 6 중량부 내지 19 중량부, 7 중량부 내지 18 중량부, 8 중량부 내지 17 중량부, 9 중량부 내지 16 중량부 또는 10 중량부 내지 15 중량부일 수 있다. 상술한 범위에서 상기 지방산의 함량을 조절함으로써, 상기 산화생분해를 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시상태는 상기 신선도 유지 생분해성 수지 조성물의 사출물을 포함하는 신선도 유지 생분해성 용기를 제공한다.
도 4는 본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 용기를 촬영한 사진이다. 상기 도 4와 같은 생분해성 용기는 사용 후 방치하더라도 생분해가 가능하여 환경오염을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80 %에서 3개월 경과 후 30 % 이상인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80 %에서 3개월 경과 후 40 % 이상 90 % 이하, 50 % 이상 90 % 이하, 60 % 이상 90 % 이하 또는 70 % 이상 90 % 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 생분해성 용기의 분해율을 조절함으로써, 상기 용기의 사용 내구성을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80 %에서 6개월 경과 후 60 % 이상인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80 %에서 6개월 경과 후 65 % 이상 90 % 이하, 70 % 이상 90 % 이하, 75 % 이상 90 % 이하 또는 80 % 이상 90 % 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 생분해성 용기의 분해율을 조절함으로써, 상기 용기의 사용 내구성을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80 %에서 12개월 경과 후 90 % 이상인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80 %에서 12개월 경과 후 91 % 이상 99 % 이하 또는 92 % 이상 99 % 이하일 수 있다. 상술한 범위 내에서 상기 생분해성 용기의 분해율을 조절함으로써, 상기 용기의 사용 내구성을 조절할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
태광기계로부터 구입한 압진공성형기(auto sandwich Un-winder)인 압출성형기를 이용하였으며, 여기에 열가소성 수지로서 폴리프로필렌(Polypropylene, 이하 ‘PP’라고 한다) 90kg을 넣어 250 ℃에서 교반하면서 녹였다. 이러한 PP가 액체상태가 될 때까지 녹인 후 여기에 국내에서 생산되어 시판 중인 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율이 4 : 4 : 2인 첨가물 3kg 및 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함하는 바이오 플라스틱 과립 67.5kg 및 산화생분해성 고분자 물질인 분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질 67.5kg을 투입하였다.
상기 생분해성 고분자 물질은 천연 라텍스를 분말화하는 과정에서 옥수수 전분 및 스테아린산을 첨가한 후 균일하게 혼합하여 제조하였으며, 상기 천연 라텍스는 옥수수 전분 및 스테아린산의 중량비는 27: 70 : 3으로 하여 제조하였다.
이렇게 투입한 후 190℃ 내지 200℃에서 교반하면서 혼합하였다. 상기 교반은 3시간 정도로 행하였다. 이렇게 교반한 혼합물을 압출성형기를 통하여 폭 60㎝, 두께 0.7㎜의 시트판으로 사출하여 가공 생산하였다. 상기 시트판으로 가공 생산시 온도는 200℃ 내지 220℃ 이내에서 생산하였다. 상기 시트판 가공 생산시 두께 0.7㎜가 일정하게 유지될 수 있도록 롤러를 사용하여 생산하였다. 상기 생산된 시트판은 압출 성형기를 이용하여 원하는 크기와 형태로 제작하기 위해 230℃ 내지 280℃의 온도로 1~2초 정도 압출하여 용기를 제작하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 상기 첨가물, 상기 바이오 플라스틱 과립 및 상기 산화생분해성 고분자 물질을 포함하지 않은 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일하게 용기를 제작하였다.
실험예 1(내용물의 부패율)
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제작한 용기에 방울 토마토 및 딸기(품종: 설향)를 넣은 후 밀봉하여 상온에서 7일간 방치한 후 부패율을 측정하여, 표 1에 정리하였다.
또한, 상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제작한 용기에 조각낸 사과(품종: 후지)를 넣은 후 밀봉하여 상온에서 7일간 방치한 후 부패율을 측정하여, 표 1에 정리하였다.
상기 부패율은 용기에 넣은 내용물의 총 중량과 부패한 내용물의 중량의 비율을 의미한다.
방울 토마토의 부패율 조각사과의 부패율
실시예 1 6 % 9 %
비교예 1 31 % 35 %
실험예 2(용기의 분해율)
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제작한 용기를 25 ℃ 및 상대습도 80%에서 방치한 후 3개월, 6개월 및 12개월 경과한 후의 분해율을 측정하여 표 2에 정리하였다.
상기 분해율은 방치전 용기의 중량과 시간 경과 후 분해되지 않은 용기의 잔여 중량의 비율을 의미한다.
3개월 경과 후 분해율 6개월 경과 후 분해율 12개월 경과 후 분해율
실시예 1 30 % 60 % 100 %
비교예 2 미분해 미분해 미분해
상기 표 1과 2를 참조하면, 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산을 포함하는 첨가물, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하는 용기인 실시예 1은 용기 내에 포함된 내용물의 부패를 방지하며, 자연에 방치하는 경우 생분해가 되는 것을 확인하였다.
이에 비하여, 비교예 1은 상기 첨가물, 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함하지 않아 부패율이 증가하며, 분해가 되지 않음을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시상태에 따른 신선도 유지 생분해성 수지 조성물, 생분해성 용기 및 생분해성 용기 제조방법에 따르면, 케나프에서 추출된 섬유질을 포함하는 바이오 플라스틱 과립 및 산화생분해성 고분자 물질을 포함함으로써, 용기 내에 구비된 내용물인 신선편이 농산물의 부패를 방지하며, 용기 자체가 분해될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (22)

  1. 열가소성 수지;
    제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물;
    케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립; 및
    분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질, 전분 및 지방산을 포함하는 산화생분해성 고분자 물질을 포함하는 것이며,
    상기 전분의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 200 중량부 내지 300 중량부이며,
    상기 지방산의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 20 중량부인 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 첨가물의 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율은 3 내지 5 : 3 내지 5 : 1 내지 3인 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 첨가물의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 3 중량부 이상 10 중량부 이하인 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이오 플라스틱 과립은 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함하는 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나인 것인,
    신선도 유지 생분해성 수지 조성물.
  11. 열가소성 수지를 용융시키는 단계;
    제올라이트, 페그마타이트, 키토산 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나를 포함하는 첨가물, 케나프로부터 추출된 바이오 플라스틱 과립 및 분말화된 천연 라텍스계 고분자 물질, 전분 및 지방산을 포함하는 산화생분해성 고분자 물질을 상기 용융된 열가소성 수지와 혼합 후 교반하여 조성물을 제조하는 단계;
    상기 조성물의 사출물을 제조하는 단계; 및
    상기 사출물을 압출하여 용기를 제조하는 단계;를 포함하며,
    상기 전분의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 200 중량부 내지 300 중량부이며,
    상기 지방산의 함량은 상기 천연 라텍스계 고분자 물질 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 20 중량부인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 첨가물의 제올라이트, 페그마타이트 및 키토산의 중량비율은 3 내지 5 : 3 내지 5 : 1 내지 3인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 첨가물의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 3 중량부 이상 10 중량부 이하인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 바이오 플라스틱 과립의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 바이오 플라스틱 과립은 케나프로부터 추출된 섬유질을 포함하는 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 산화생분해성 고분자 물질의 함량은 상기 열가소성 수지 100 중량부 대비 50 중량부 이상 100 중량부 이하인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리부틸렌 수지, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리비닐클로라이드 수지 및 이들의 조합으로부터 선택된 하나인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기의 제조방법.
  21. 청구항 1 내지 6 또는 10 중 어느 한 항의 생분해성 수지 조성물의 사출물을 포함하는,
    신선도 유지 생분해성 용기.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 생분해성 용기의 분해율은 25 ℃ 및 상대습도 80%에서 방치하여 3개월 경과 후 30 % 이상, 6개월 경과 후 60 % 이상 및 12개월 경과 후 90 % 이상인 것이며,
    상기 분해율은 방치전 용기의 중량과 시간 경과 후 분해되지 않은 용기의 잔여 중량의 비율인 것인,
    신선도 유지 생분해성 용기.
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