KR20000057885A - 생분해성재료 조성물, 이 조성물로부터 제조된생분해성재료제용기 및 이 생분해성재료제용기의 제조방법 - Google Patents

Abstract

이 생분해성재료 조성물은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료와 생분해성 물질의 바인더로 구성되어 있다. 상기 조성물을 사용하여 용기로 성형하고, 용기의 사용후에는 미생물에 의한 생분해 작용이나, 일광이나 자외선에 의해 붕괴되고, 분해 후에는 토양개량재로서 이용할 수 있다. 왕겨에는 짚, 펄프 등의 식물섬유를 배합할 수 있다. 바인더는 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분, 셸락, 탄산칼슘, 생분해성 플라스틱 또는 이들의 혼합재료로 구성된다. 이 생분해성재료제용기는 특히 식물섬유분말재, 셸락, 산화티탄, 생분해성 왁스 및 탄산칼슘으로 이루어진 슬러리를 시트형태 직포 및/또는 부직포에 함침시키고, 건조고화시켜 시트부재를 제조하고, 시트부재를 1매 또는 2매 이상으로 적층하고, 가열가압하여 압축성형하는 것에 의해 제조할 수 있다.

Description

생분해성재료 조성물, 이 조성물로부터 제조된 생분해성재료제용기 및 이 생분해성재료제용기의 제조방법{Biodegradable material composition, biodegradable container prepared by said composition and the manufacturing method of said container}

본 발명은 왕겨 등의 식물원료와 생분해성 물질로 구성되어 있는 생분해성재료 조성물, 이 생분해성재료 조성물로 제조된 생분해성재료제용기 및 이 생분해성재료제용기의 제조방법에 관한 것이다.

종래, 사용하고 버리는 용기(이하, 1회용 용기라고 칭함)로서, 발포 스티렌계 합성수지에 짚 등을 첨가한 재료로 제조되는 것이 알려져 있다(예컨대, 일본국 특개평 제 8-143695호 공보, 특개평 제 8-151027호 공보 참조).

또한, 일본국 특개평 제 10-323810호 공보에 개시된 생분해성 성형재료는 51∼70중량%의 종이가루와 30∼49중량%의 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로 이루어지고, 내열온도가 높으며, 증기멸균이 가능한 1회용 용기, 트레이, 묘목 등의 포트에 흙속에 이식할 수 있는 식생포트를 형성할 수 있다. 상기 생분해성 성형재료는 내수성을 갖고, 사용후에 폐기한 경우에는 일정기간 내에 붕괴소멸하는 것이다.

또한, 일본국 특개평 제 7-205120호 공보에 개시된 가분해성 용기의 제조방법은 곡류의 짚과 왕겨를 기본원료로 하여 폐기에 의한 환경오염을 일으키지 않는 것이고, 곡류의 짚과 왕겨를 고온살균 소독하고, 이것을 건조후에 미리 절단섬유 혹은 분쇄가루로 하고, 한편 물을 포함하는 전분을 가열하여 호화하고, 양자를 혼합교반한 혼합재료를 성형틀에 의하여 가열가압 성형하고, 이어서 플라스틱 필름을 도포하여 커버층을 형성한 것이다.

또한, 식품의 운반이나 쇼케이스에 진열된 식품용 트레이나 케이스로서의 생분해성 부직포로 이루어지는 1회용 용기는, 예컨대 일본국 특개평 제 4-189740호 공보에 개시된 것이 알려져 있다. 상기 식품용 트레이는 셀룰로오스계의 천연섬유 또는 셀룰로오스계 재생 또는 반합성섬유 혹은 이들의 혼합섬유에 의해 구성되는 섬유웹이 키토산염을 주체로 하는 섬유 사이의 결합제로 접착되고, 상기 섬유 100중량부에 대하여 발수제를 고형분으로 1∼10중량부 부착시킨 중량 200g/㎡ 이상의 생분해성 부직포로 이루어지고, 또한 겉보기밀도 0.2g/㎤ 이상으로 압축성형된 접시 형태로 형성한 것이다.

그러나, 종래의 1회용 용기는 성형시의 유동성을 양호하게 하기 위하여, 소량밖에 생분해 할 수 없는 수지재료가 첨가되어 있으므로, 이들의 용기를 폐기처분할 때에 환경오염을 일으키게 된다. 또한, 종래의 가분해성 용기는 사용시에 충분한 강성, 강도, 형상유지성 등의 기계적 물성을 갖고 있지 않는 결점이 있었다. 또한, 상기 가분해성 용기의 제조방법에 의해 제조한 성형체는 커버층을 마련하여야만 비로소 형상을 유지할 수 있는 것이다.

한편, 종래의 1회용 용기는 제품의 강도가 충분하지 않고, 예컨대 식품용 용기로서 사용한 경우에 식품용 용기에 액체나 스노모노(식초를 친 요리) 등을 넣어서 이송하는 경우에, 용기 자체의 형상을 유지할 수 없고, 팽윤하거나 보형성이 약해지는 점, 용기 자체가 수분을 흡수하여 표면이 변색하는 등의 문제가 발생하였다.

또한, 용기의 강도화를 도모하기 위하여 시트재를 포함하는 생분해성 재료를 사용하여 성형하는 경우에는, 시트재 위에 비시트재를 도포하거나 비시트재인 중간성형체의 표면에 시트를 배치하여 성형하는 등, 시트재와 비시트재가 일체화하여 성형되지 않았으므로, 경량화나 박육화의 점에서 문제가 있어 생산성이 악화하는 등의 문제가 생겼다.

본 발명의 목적은 상기의 과제를 해결하는 것이고, 용기 등의 물품을 구성하는 소재가 상기 물품을 폐기처리한 후에 물품재료가 단기간에 미생물에 의한 분해작용이나 일광, 자외선 등으로 붕괴하여 무해한 흙으로 분해되고, 분해물질이 토양개량재 등의 역할을 하는 동시에, 사용시의 강성, 강도, 형상유지성 등의 기계적 물성도 우수한 생분해성재료 조성물 및 이 조성물로 제조된 용기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 식물원료와 생분해성 물질을 각각 분쇄한 원료혼합재를 균일하게 혼합하고, 또는 원료혼합재에 생분해성 물질로 이루어진 시트형태 직포 및/또는 부직포를 첨가하고, 경우에 따라서는 표백살균, 내수성, 내열성 등의 재료를 전화하여 가열가압에 의해 압축성형하여 용기를 용이하게 제조하고, 성형가공된 용기를 구성하는 조성물을 소각시키지 않고, 폐기처분한 후에 용기재료가 단기간에 미생물에 의한 분해작용이나 일광, 자외선 등에 의해 H₂O, CO₂등으로 분해되어 붕괴되고, 그것에 의해 무해한 흙으로 분해되고, 분해물질이 토양개량재 등으로 작용할 수 있음과 동시에, 용기 자체의 경량화, 박육화, 생산성을 향상시킴과 동시에, 사용시의 강성, 강도, 형상유지, 내수성, 내열성 등의 기계적 물성이 우수한 생분해성재료제용기의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 용기의 제조공정을 나타낸 블록도이고,

도 2는 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 사용된 제조장치를 나타낸 개략설명도이고,

도 3은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 용기의 제조공정의 일실시예를 나타낸 블록도이고,

도 4는 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 직포 및/또는 부직포로 이루어진 용기를 제조하는 공정을 나타낸 설명도이고,

도 5는 도 2의 제조장치에 콘트롤러를 설치한 실시예를 나타낸 개략설명도이고,

도 6은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 용기의 제조공정의 다른 실시예를 나타낸 블록도이고,

도 7은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 용기의 제조공정의 다른 실시예를 나타낸 블록도이고,

도 8은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법을 달성하는 제조장치의 실시예를 나타낸 개략설명도이고,

도 9는 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법을 달성하는 제조장치에 있어서 가열가압장치의 실시예를 나타낸 개략설명도이고,

도 10은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 다른 소재에 의한 제조공정의 실시예를 나타낸 개략설명도이고,

도 11은 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법의 다른 실시예의 제조공정을 나타낸 설명도이다.

본 발명은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료의 분말과, 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 혼합한 혼합재로 구성되어 이루어진 생분해성재료 조성물에 관한 것이다.

상기 혼합재의 배합비율은 상기 식물원료의 분말 60∼90%와 상기 생분해성 물질 10∼40%로 구성되어 있다. 또한, 상기 혼합재에는 수분을 첨가할 수 있다.

또, 상기 생분해성 물질은 셸락, 로진, 담마(dammar), 코우펄(copal), 젤라틴, 전분, 탄산칼슘, 생분해성 플라스틱 또는 이들의 혼합분말로 구성되어 있다. 상기 생분해성 물질에 있어서, 상기 바인더는 셸락, 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분 또는 이들의 혼합분말로 구성되어 있다.

이 생분해성재료 조성물은 일상 사용하고 있는 용기 등의 물품을 만드는 소재와 비교하여 시장가격과 동등한 가격으로 이루어지고, 생분해하여 흙으로 되돌아가는 무해한 토양으로 전환할 수 있으므로, 용기 등을 제조한 경우에는 사용후에 소각, 리사이클 등을 행하는 시간을 생략할 수 있고, 또한 농작물을 위한 토양개량재로서 이용할 수 있으므로, 전체적으로 낮은 가격의 용기나 포트 등을 제공할 수 있다.

상기 혼합재에는 산화방부제 및/또는 표백제를 혼합시킬 수 있다. 특히, 상기 혼합재에는 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포가 혼합되어 있다.

또한, 본 발명은 상기의 생분해성재료 조성물을 사용하여, 이 생분해성재료 조성물을 가열가압에 의해 압축성형하는 것에 의해 제조되는 생분해성재료제용기에 관한 것이다.

한편, 본 발명은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 식물원료분말과 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 분쇄한 생분해성 원료분말을 균일하게 혼합한 혼합원료 분말을 제조하는 공정, 이어서 상기 혼합원료 분말을 가열가압에 의해 용기의 형상으로 압축성형하는 공정으로 이루어지는 생분해성재료제용기의 제조방법에 관한 것이다.

이 생분해성재료제용기의 제조방법은 상기 혼합원료 분말을 가열가압 성형하여 중간성형체를 제조하고, 이어서 상기 중간성형체의 표면상에 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포를 배치하여 성형체를 제조하고, 또한 상기 성형체를 가열가압에 의해 미리 정해진 소정의 형상으로 압축성형할 수 있다.

또는, 이 분해성재료제용기의 제조방법은 상기 혼합원료 분말로 이루어진 슬러리를 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포에 도포하여 건조시켜 시트재를 제조하고, 상기 시트재에 상기 혼합재를 적층하여 소정의 형상으로 일체적으로 가열가압에 의해 압축성형한 것이다.

또한, 본 발명은 왕겨를 주성분으로 하는 식물섬유분말재, 셸락분말 및/또는 셸락용액 및 생분해성 왁스를 적어도 포함하고 있는 슬러리를 생분해성 물질로 이루어진 시트형태 직포 및/또는 부직포에 도포 또는 침전에 의해 함침시킨 후 건조시켜 시트부재를 제조하고, 이어서 상기 시트부재를 가열가압에 의해 소정의 형상을 갖는 용기로 압축성형하므로써 이루어진 생분해성재료제용기의 제조방법에 관한 것이다.

상기 슬러리에는 산화티탄 및 탄산칼슘, 혹은 탈크 및/또는 운모 등의 무기질 충전제가 첨가되어 있다.

또한, 상기 셸락분말 및/또는 셸락용액은 적어도 바인더 및 내수성재로서 기능을 한다. 상기 산화티탄은 적어도 악취제거제 및 표백살균제로서 기능을 하고, 그리고 상기 생분해성 왁스는 적어도 내수성재, 이형재 및 발수재로서 기능을 한다. 예컨대, 용기를 식기 등으로 사용하는 경우에는 왕겨 등의 악취를 없애기 위해 혹은 살균하기 위해, 악취제거제나 살균제로서 산화티탄을 첨가하는 것이 유효하다.

압축성형되는 상기 시트부재는 1매 또는 적층된 복수매로 구성되어 있다. 또한, 상기 시트부재를 적층하는 공정에서는 상기 식물섬유분말재, 상기 시트형태 직포 및/또는 부직포 등의 생분해성 재료를 포함하는 충전재를 상기 시트부재 사이에 적절하게 개재시켜, 용기의 차열성, 내열성, 두께 및 강도를 조정할 수 있다. 예컨대, 상기 충전재를 다공체로 구성하면, 다공부에 공기층이 생기고, 차열성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다.

상기 시트부재를 가열가압 성형한 상기 용기의 표면에 상기 생분해성 왁스 및 실리콘ㆍ코팅제를 도포한다.

상기 식물섬유분말재는 50∼350메쉬로 분쇄된 분쇄가루로 구성되어 있다. 또한, 상기 시트부재의 가열가압에 의한 압축성형의 조건은 예컨대, 온도가 100∼250℃, 압력이 30∼200kg/㎠ 및 성형시간이 3∼60초간의 범위로 설정할 수 있다.

상기 슬러리는 상기 식물섬유분말재 40∼90%, 상기 셸락용액 5∼40%, 상기 산화티탄 1∼30%, 상기 생분해성 왁스 1∼40%, 상기 탄산칼슘 1∼20% 및 잔부의 물 또는 유기용제를 혼합하여 제조된다.

상기 식물섬유에 있어서, 상기 왕겨에는 대나무, 사탕수수, 짚, 야자수, 바가스(bagasse), 지저깨비, 케나프(kenaf), 면사 부스러기, 펄프 등의 식물재 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 원료 등의 식물섬유재료가 첨가되어 있다. 또한 상기 왕겨는 건조 벼의 벼쓿기에 의해 현미로부터 분리된 왕겨를 사용할 수 있다.

상기 슬러리에는 코우펄, 로진, 증류톨유, 톨유지방산, 터펜 중합체, 전분, 젤라틴, 카제인, 담마, 아라비아 고무, 길소나이트(gilsonite) 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 바인더가 첨가되어 있다.

상기 슬러리를 상기 시트부재에 함침시키는 공정은 보빈으로부터 차례로 풀어져 나오는 상기 시트부재를 탱크 내에 수용된 상기 슬러리에 침지한 상태로 통과시키는 것에 의해 달성된다.

이 용기의 제조방법은 왕겨를 주성분으로 하는 식물섬유분말재, 셸락분말 및/또는 셸락용액 및 생분해성 왁스를 적어도 포함하고 있는 슬러리를 건조시켜 시트부재를 제조하고, 이어서 상기 시트부재를 가열가압에 의해 소정의 형상을 갖는 용기로 압축성형한다.

상기 슬러리에 의해 상기 시트부재를 제조하는 공정은 탱크 내에 수용된 상기 슬러리에 스크린을 침적시키고, 상기 슬러리가 상기 스크린 위로 확산하여 상기 스크린을 상기 탱크로부터 끌어 올리고, 상기 슬러리를 건조시키는 것에 의해 달성된다.

여기에서 사용하는 왕겨는 세정이나 건조소독처리를 행할 필요가 없고, 상기 혼합재의 가열성형시에 충분히 살균처리를 할 수 있으며, 이후에는 통상의 식기 등과 동등하게 취급하면 된다.

또한, 상기 용기는 바람직하게는 강도상, 사용상의 점에서 두께가 0.5mm 이상이고, 경사각도가 15°이상인 것이 바람직하지만 평판의 형상으로도 성형할 수 있다.

이 생분해성재료제용기의 제조방법은 예컨대, 상기 혼합재로 이루어진 슬러리를 상기 직포 및/또는 부직포에 도포하여 건조시켜 시트를 제조하고, 상기 시트재에 상기 혼합재를 적층한 상기 소재를 소정의 형상으로 가압성형한다.

이 생분해성재료 조성물은 전체가 생분해성 재료로 구성되고, 특히, 직포 및/또는 부직포의 작용에 의해 강도를 갖는 제품을 구성할 수 있다.

이 용기는 극히 간단한 제조공정으로 왕겨를 주성분으로 하고, 직포 및/또는 부직포로 강도를 높히고, 생분해성 재료의 바인더에 의해 접합되어서 제조된다.

상기 시트부재를 가열가압 성형한 상기 용기의 표면에는 상기 생분해성 왁스 및 실리콘ㆍ코팅제가 도포되어 있다. 또한, 상기 생분해성 왁스는 동식물 왁스, 광물왁스, 석유왁스 등의 천연왁스 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 재료가 첨가되어 있다. 상기 생분해성 왁스는 일반적으로 고온에 대하여 내열성을 갖고 있지 않지만, 용기의 사용분야에서는 내수성을 향상시키기 위해, 용기의 표면에 코팅하는 것이 바람직하다.

이 용기의 제조방법에 있어서, 상기 슬러리로부터 상기 시트부재를 제조하는 공정은 탱크 내에 수용된 상기 슬러리에 스크린을 침지시키고, 상기 슬러리가 상기 스크린 위로 확산하여 상기 스크린을 상기 탱크로부터 끌어 올리고, 상기 슬러리를 건조시키는 것에 의해 달성된다.

상기 슬러리를 상기 시트부재에 함침시키는 공정은 보빈으로부터 차례로 풀어져 나오는 상기 시트부재를 탱크 내에 수용된 상기 슬러리에 침지한 상태로 통과시키는 것에 의해 달성된다.

이 생분해성재료제용기의 제조방법은 상기와 같이 구성되어 있으므로, 셸락(셸락분말 및/또는 셸락용액)이 내수성이나 내열성을 갖고, 또한 생분해성 왁스가 내수성을 가지고 있기 때문에, 식품용기로서 사용한 경우에 용기가 수분을 흡수하여 팽윤하면서 변색이나 변질을 일으키지 않고, 바람직한 용기를 제공할 수 있다.

또한, 생분해성 재료로 이루어진 슬러리를 함침한 시트부재를 적어도 2매 이상 적층하는 것에 의해 용기의 보형성, 강도를 확보할 수 있고, 바람직한 용기를 제조할 수 있다.

즉, 시트부재를 1매 또는 2매 이상 적층하여 용기를 제조하는 것도 가능하므로, 용기의 용도에 따라서 시트의 적층매수를 조정하여, 용기의 강도 또는 내수성의 정도를 조정하는 것이 가능하다. 또한, 적층하는 시트 사이에 생분해성 재료를 끼우는 것도 가능하므로, 끼우는 것에 의해 용기에 두께를 가지면서 끼워넣는 재료의 성질에 따라서 용기에 다른 기능, 예컨대 차열성, 내열성을 갖게 할 수 있다.

한편, 이 용기의 제조방법은 생분해성 재료로서 표백살균제 및 악취제거 효과가 있는 산화티탄, 이형성, 발수성, 유동성이나 광택을 높히는 생분해성 왁스를 첨가하므로, 용기의 특성을 높힐 수 있다.

이 용기의 제조방법은 상기와 같이 구성되고, 생분해성 재료로 이루어진 슬러리를 시트재에 함침시킨 시트부재를 제조하고, 혹은 슬러리 자체를 걸러서 시트부재로 제조하고, 이 시트부재를 가열가압에 의해 압축성형하여 용기를 제조하므로, 종래제품에 비하여 강도의 향상이 도모되고, 용기의 경량화, 박육화를 달성할 수 있고, 또한 용기의 제조에서는 취급의 편리성 때문에 생산성 향상의 효과도 얻어진다.

또한, 이 용기는 식기, 식기트레이, 식생포트, 여러가지의 재료를 수용하는 그릇 등으로서 이용할 수 있고, 식품용 용기로서 사용된 후에, 용기 자체를 방치하거나, 폐기하더라도 용기를 구성하는 재료 자체를 미생물 등으로 생분해시키거나, 일광, 특히 자외선으로 붕괴시켜서 흙으로 돌아가게 하여 무해한 토양, 물이나 탄산가스로 전환할 수 있으므로, 용기의 소각, 리사이클 등을 행할 필요가 없고, 그들의 처리를 생략할 수 있고, 또한 생분해된 토양은 농작물을 위한 토양개량재로서 이용할 수 있다.

또한, 이 제조방법으로 제조한 용기는 용기 자체가 시장가격과 동등한 가격이면서, 상기와 같은 기능을 갖고 있으므로, 전체로서 매우 값이 싼 용기를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 생분해성재료 조성물 및 이 조성물로 성형한 용기의 각각의 실시예를 설명한다.

본 발명에 의한 생분해성재료 조성물은 식기, 수납기, 포장용의 상자, 그릇, 자루를 비롯하여 화분, 식생포트 등의 식물재배용 용기에도 이용할 수 있고, 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료의 식물원료분말 60∼90%에 바인더를 포함하는 생분해성 물질 10∼40%를 혼합한 혼합재, 원료에 따라서는 수분을 첨가한 혼합재로 구성되어 있다. 또한, 생분해성재료 조성물을 구성하는 주원료인 재료는 미생물의 분해작용, 일광, 자외선 등에 의해 붕괴되어, 무해한 토양으로 전화되어, 토양개량재로서 이용할 수 있다.

또한, 식물원료는 왕겨에 대나무, 사탕수수, 짚, 펄프 및 이들의 2종 이상의 혼합원료로부터 선택된 식물섬유재료 등의 원료가 첨가되어 있다. 즉, 식물원료로서는 왕겨만으로 구성할 수도 있지만, 왕겨에 짚, 펄프 등의 식물섬유를 배합하여도 좋다.

생분해성 물질은 로진, 담마(천연수지), 코우펄(천연수지), 젤라틴, 전분, 셸락, 생분해성 플라스틱, 탄산칼슘 또는 이들의 혼합분말을 사용할 수 있고, 이들중에서 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분, 셸락은 바인더로서 기능을 한다.

한편, 식물원료와 생분해성 원료로 이루어진 혼합재에는 산화방부제 및/또는 표백제를 혼합하는 것도 가능하다. 왕겨로서는 건조벼의 벼쓿기에 의해 현미로부터 분리된 왕겨를 사용할 수 있고, 별도의 건조처리 등을 생략할 수 있다.

왕겨는 용기 등의 물품을 구성하는 증량제로서 기능하고, 이들 자체가 생분해성이고, 가격절감을 위해서 60∼90%, 바람직하게는 65∼85%로 다량으로 함유될 수 있다.

생분해성재료 조성물에 함유된 탄산칼슘은 자연붕괴성을 갖고, 가격을 절감함과 동시에, 용기의 내열성을 향상시키고, 경도를 높힐 수 있지만, 성형상에서는 유동성이 악화되므로, 첨가량으로서는 제품에 따라서 조정할 필요가 있고, 한계가 있다.

생분해성재료 조성물을 구성하는 생분해성 플라스틱은 생분해성 지방족 폴리에스테르, 생분해성 지방족 폴리에테르 등으로 구성되어 있고, 예컨대 1,4-부탄디올 등의 폴리올과 숙신산, 아디프산과 같은 디카르복실산과의 중축합반응으로 얻어지는 지방족 폴리에스테르가 있다.

셸락은 천연수지의 일종으로서, 열경화성의 특성을 갖고, 자연붕괴하는 동시에 생분해성이고, 여기에서는 식물원료와 균일하게 혼합하기 위해서 분말로 사용한다. 셸락은 알코올에 용해함과 동시에 열로 용융가능하고, 알코올 용액(25∼50%) 또는 수용액(25%)으로 할 수 있고, 액상으로 사용할 수 있다.

바인더로서 기능하는 로진은 천연수지로서, 자연붕괴성이지만, 결합력, 내열성이 낮은 특성이 있으므로 그 점을 고려하여 첨가량을 조정할 필요가 있다.

젤라틴은 동물성 단백질의 일종이고 생분해성이지만, 결합력, 내열성이 낮은 특성이 있으므로, 그 점을 고려하여 첨가량을 조정할 필요가 있다.

전분은 생분해성이고, 가격적으로는 싸게 입수할 수 있지만, 결합력, 내열성이 낮은 특성이 있으므로, 그 점을 고려하여 첨가량을 조정할 필요가 있다.

이 생분해성재료 조성물에 있어서, 제 1 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 80%와 생분해성 물질로서의 전분 20%로 구성되어 있다. 제 2 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 70%와 생분해성 물질로서의 전분 20%와 탄산칼슘 10%로 구성되어 있다. 제 3 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 80%와 생분해성 물질로서의 셸락 20%로 구성되어 있다. 제 4 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 85%와 생분해성 물질로서의 셸락 5%와, 탄산칼슘 등의 물질 10%로 구성되어 있다. 여기에서 사용하는 셸락은 알코올에 용해된 셸락용액이고, 왕겨 성형체의 표면에 코팅하여 사용되고 있다. 제 5 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 80%와 생분해성 물질로서의 로진 20%로 구성되어 있다. 제 6 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 80%와 생분해성 물질로서의 젤라틴 20%로 구성되어 있다. 한편, 제 7 실시예는 식물원료와 생분해성 물질과의 배합비율로서 식물원료로서의 왕겨 70%와 생분해성 물질로서의 지방족 폴리에스테르 20%와 그 외에 바인더를 포함하는 탄산칼슘 10%로 구성되어 있다.

다음에, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법의 일실시예를 설명한다.

이 제조방법으로 제조된 용기(1)는 식기, 수납기, 포장용의 상자, 그릇, 주머니 등을 비롯하여, 화분, 식생포트 등의 식물재배용 용기에도 이용할 수 있고, 주로 상기의 생분해성재료 조성물을 이용하여 제조한 것이다. 용기(1)를 구성하는 주원료인 재료는 미생물에 의한 분해작용, 혹은 일광, 자외선 등에 의해 붕괴되어, 무해한 토양으로 전화되는 것이다.

용기(1)의 제조방법은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 식물원료분말과, 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 분쇄한 생분해성 원료분말을 균일하게 혼합한 혼합원료 분말을 제조하는 공정, 이어서 상기 혼합원료분말을 프레스에 의해 가열가압하여 용기로 압축성형하는 공정으로 구성되어 있다. 우선, 왕겨를 주로 포함하는 식물원료를 선정하고(단계 10), 선정한 식물원료를 분쇄기 등으로 50∼300메쉬로 분쇄하고(단계 11), 식물원료분말을 제조한다(단계 12). 한편, 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 선정하고(단계 13), 선정한 생분해성 물질을 분쇄기 등으로 50∼300메쉬로 분쇄하고(단계 14), 생분해성 원료분말을 제조한다(단계 15).

이어서 식물원료 분말과 생분해성 원료분말을 소정의 비율로 배합하고, 믹서 등으로 균일하게 혼합하여 혼합원료 분말을 제조한다(단계 16). 이때, 혼합원료 분말은 용기의 형상유지의 점에서 식물원료 60∼90%와 생분해성 물질 10∼40%의 배합비율로 혼합할 수 있고, 바람직하게는 식물원료 65∼85%와 생분해성 물질 15∼35%의 배합비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

성형장치에 의해서 혼합원료분말을 가열가압하여 압축성형하는 경우에 혼합원료분말을 제조하는데 있어서, 선택한 원료에 따라서는 소정량의 수분을 첨가할 수 있다. 이때, 선정한 재료에 따라서는 수분을 가할 필요가 없는 재료도 있는 것은 물론이다. 다음에, 혼합원료분말을 소정의 성형장치, 예컨대 도 2에 나타난 바와 같은 성형장치를 사용하고, 상금형(2)과 하금형(3)과의 사이에 충전하고, 상금형(2)과 하금형(3)에 대하여 설치된 히터(4)를 통전함과 동시에, 프레스(5)를 작동하고, 하중(P)을 가하여 혼합원료 분말을 가열가압에 의해서 압축성형한다(단계 17). 이때, 성형장치는 압축성형 조건으로서는 성형온도가 100∼200℃, 성형압력이 20∼80kg/㎠ 및 성형시간이 3∼30초간의 범위로 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 혼합원료 분말의 압축성형에 의해서 형성된 용기(1)의 두께는 여러가지로 설정할 수 있지만, 바람직하게는 0.5mm 이상의 두께로 성형하는 것이 용기(1)의 강도, 형상유지 등의 기계적 물성의 점에서 바람직하다(단계 18).

용기(1)는 편평한 판상의 것을 제조할 수 있지만 식기로서 사용하는 경우에는 그 경사각도를 예컨대, 15° 이상으로 성형하는 것이 강도상, 실용상 바람직하다.

용기(1)를 제조하기 위한 식물원료 및 바인더를 포함하는 생분해성 물질은 상기 조성물의 재료와 같다.

왕겨 등의 식물원료는 여기에서는 용기(1)을 구성하는 증량제를 구성하는 것이며, 생분해성이고, 가격절감을 위하여 60∼90%, 바람직하게는 65∼85%로 다량으로 함유시킬 수 있다.

용기(1)의 제조방법에서 사용된 원료의 구체적인 예로는 상기의 생분해성 재료 조성물의 제 1 실시예 ∼제 7 실시예의 것을 사용할 수 있다.

다음으로, 도 3∼도 5를 참조하여, 본 발명에 의한 생분해성재료 조성물, 이 조성물로 이루어진 생분해성재료제용기 및 그 제조방법의 별도의 실시예를 설명한다.

이 실시예의 생분해성재료 조성물은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 식물원료 분말, 생분해성 물질로 구성된 바인더 및 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포로 구성되어 있다. 생분해성 물질로 된 바인더는 상기 실시예와 같은 것을 사용할 수 있다.

이 실시예의 용기(1)는 상기 생분해성재료 조성물을 사용하여 제조된다.

용기(1)는 직포 및/또는 부직포를 첨가하는 것에 의해 강도를 높힐 수 있으므로, 두께를 얇게 형성하더라도 용기로서의 충분한 강도를 확보할 수 있고, 따라서 왕겨 등과 로진 등으로 이루어진 혼합재 자체의 사용량을 절감할 수 있어, 용기 그 자체의 중량을 절감할 수 있고, 용기의 경량화를 달성할 수 있다. 또한 용기(1)는 식기, 수납기, 포장용의 상자, 그릇, 주머니를 비롯하여 화분, 식생포트 등의 식물재배용 용기로도 이용할 수 있다.

이 생분해성재료제용기의 제조방법은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 식물원료 분말에 생분해성 물질로 이루어진 바인더를 가한 혼합재(7)에 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포(8)를 가하여 소재를 제조하고, 이 소재를 미리 정해진 소정의 형상으로 가압성형하여 용기를 제조하는 것이다.

용기(1)는 예컨대, 도 4(A)에 나타난 직포 및/또는 부직포(8)에 도 4(B)에 나타난 바와 같이 혼합재(7)로 이루어진 슬러리를 도포하고, 이들을 가압성형하여 건조시켜 시트재(9)를 제조한다. 이어서, 도 4(C)에 나타난 바와 같이, 시트재(9)에 혼합재(7)을 적층하고, 이것을 소정의 형상으로 가열가압 성형하여 도 4(D)에 나타난 용기(1)를 제조한다.

용기(1)의 제조방법은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 분쇄재의 식물원료 분말 60∼90%에 생분해성 물질의 바인더 10∼40%를 혼합한 원료분말의 혼합재(7)로 구성되어 있다. 경우에 따라서는 혼합재(7)에 수분을 첨가한 슬러리로 구성되어 있다. 용기(1)를 구성하는 주원료인 재료는 미생물에 의해 분해되거나, 혹은 일광, 자외선 등에 의해 붕괴되어, 무해한 토양, H₂O, CO₂로 전화되는 것이다.

이 실시예에서 식물원료 분말 및 가열가압에 의한 압축성형의 조건은 상기 실시예와 동일하다.

다음에, 도 3을 참조하여 용기(1)의 제조공정을 설명한다.

이 제조방법은 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 식물원료 분말과, 생분해성 물질의 바인더를 분쇄한 생분해성 원료분말을 균일하게 혼합한 혼합원료분말을 제조하는 공정, 이어서 상기 혼합원료 분말을 가압장치에 의해 가열가압하여 용기로 압축성형하는 공정으로 구성되어 있다. 또한, 왕겨를 주로 함유하는 식물원료를 준비하고(단계 20), 준비한 식물원료를 분쇄기 등으로 50∼300메쉬로 분쇄하여(단계 21), 식물원료 분말을 제조한다(단계 22). 한편, 생분해성 물질의 바인더를 준비하고(단계 23), 준비한 생분해성 물질을 분쇄기 등으로 50∼300메쉬로 분쇄하여(단계 24), 생분해성원료 분말을 제조한다(단계 25).

이어서, 식물원료 분말과 생분해성 바인더를 소정의 비율로 배합하고, 믹서 등으로 균일하게 혼합하여 혼합재(7)를 제조한다(단계 26). 이때 혼합원료 분말의 혼합재는 왕겨의 식물원료 분말과 바인더의 원료분말과의 배합비율은 형상유지의 점에서 식물원료 60∼90%와 바인더 10∼40%로 구성되고, 바람직하게는 식물원료 65∼85%와 바인더 15∼35%로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 이 제조방법에 있어서는 혼합원료 분말을 가열가압하여 압축성형하는 경우에, 혼합원료 분말을 제조하는 것에 있어서 선택한 원료에 따라서는 소정량의 수분을 첨가하여 슬러리를 제조한다. 이때, 선정한 재료의 수분함유량에 따라서는 수분을 가할 필요가 없는 재료도 있는 것은 물론이다.

한편, 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 적층한 부직포(8)를 준비한다(단계 27). 그리고, 도 4의 (A)에 나타난 바와 같이 직포 및/또는 적층한 부직포(8)를 예컨대 하형(3) 위에 배치한다. 도 4의 (B)에 나타난 바와 같이 직포 및/또는 적층한 부직포(8)에 균일하게 혼합된 혼합재(7)의 슬러리를 도포하고, 이어서 혼합재(7)를 도포한 직포 및/또는 적층한 부직포(8)에 대하여 가압장치(5)를 작동하고, 상형(2)에 하중(P)을 가하여 가압에 의하여 가압성형하고, 가압성형한 시트재(9)를 건조하여 고화한다(단계 28). 이어서 건조시킨 시트재(9)에 식물원료와 로진으로 이루어진 혼합재(7)를 적층한다. 이들을 하형(3) 위에 배치하고, 상형(2)와 하형(3)에 대하여 설치된 히터(4)를 통전함과 동시에 가압장치(5)를 작동하고, 상형(2)에 하중(P)을 가하여 가열가압에 의해 성형하고(단계 29), 생분해성재료제용기(1)를 제조한다(단계 30).

바인더로서 생분해성 물질의 로진을 사용한 경우에는 로진은 내열성이 낮으므로 용해하여 성형시간이 늘어나는 것을 방지하기 위하여, 가압시간과 성형온도를 콘트롤러(6)에 의해 제어한다.

성형온도는 콘트롤러(6)에 의해서, 예컨대 금형의 상형(2)의 가열온도를 160∼170℃로 설정하고, 금형의 하형(3)의 가열온도를 150∼160℃로 설정한다. 이 실시예에서는 상형(2)을 하형(3)보다도 고온으로 설정하고 있지만, 혼합재(7)를 가열가압 성형할 때에는 저온측의 형에 성형품이 남아 있는 현상이 있으므로, 이 실시예에서는 성형품을 하형(3)에 남아 있도록 한다. 상형(2) 및 하형(3)의 온도를 150℃ 이하로 설정하면, 로진에 의한 왕겨입자의 서로간의 접착반응이 늦어지게 되고, 성형시간이 길어지는 현상이 일어남과 동시에 왕겨의 결합성이 악화되고, 성형품이 불량하게 될 가능성이 있다. 상형(2) 및 하형(3)의 온도를 170℃ 이상으로 설정하면, 성형시간이 조금이라도 길게 되면, 성형품이 눌어버리는 현상이 발생한다. 따라서 성형시간이 30초간 정도이면, 성형온도는 150∼170℃ 정도가 바람직하게 된다.

또한, 성형압력은 금형의 성형온도나 성형시간과의 관계상, 10∼80kg/㎠ 정도가 바람직하다. 한편, 혼합재(1)의 가압성형에 의해서 형성된 용기(1)의 두께는 여러가지로 설정할 수 있지만, 바람직하게는 0.5mm 이상의 두께로 성형하는 것이 용기(1)의 강도, 형상유지 등의 기계적 특성의 점에서 바람직하다.

또한, 왕겨 등의 식물원료는 용기를 구성하는 증량제를 구성하는 것이면서, 상기 조성물의 재료와 동일한 것을 사용할 수 있고, 생분해성이며, 가격절감을 위하여, 60∼90%, 바람직하게는 65∼85%로 다랑으로 함유시킬 수 있다.

다음에, 도 6을 참조하여 이 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서 용기의 제조공정의 다른 실시예를 설명한다.

이 실시예는 상기 실시예의 단계 26까지의 제조공정과 동일하므로, 여기에서 설명은 생략한다. 단계 26에서 식물원료 분말과 생분해성 바인더를 소정의 비율로 배합하여 믹서 등으로 균일하게 혼합한 혼합재를 가열가압 성형하고, 중간 성형체를 제조한다(단계 31). 한편, 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 적층한 부직포(8)를 준비한다(단계 32). 그리고, 예컨대 도 5에 나타난 바와 같이 중간성형체를 하형(3) 위에 배치하고, 중간성형체상에 직포 및/또는 적층한 부직포를 배치하여 성형체를 제조한다. 다음에, 상형(2)과 하형(3)에 설치된 히터(4)를 통전함과 동시에 가압장치(5)를 작동하고, 중간성형체와 직포 및/또는 적층한 부직포에 대하여 하중(P)을 가하여 가열가압하는 것에 의해 가열가압 성형하여(단계 33), 생분해성재료제용기(1)를 제조한다(단계 34).

이하, 도 7∼10을 참조하여 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법의 다른 실시예를 설명한다.

이 생분해성재료 조성물의 제조방법은 도 7에 나타난 바와 같이, 적어도 왕겨를 분쇄한 식물섬유분말재, 바인더, 내수성재 및 내열성재로서의 셸락분말 및/또는 셸락용액 및 내수성을 개선하기 위한 생분해성 왁스를 준비하고(단계 41∼43), 이들을 소정량으로 배합하여 혼련하여 슬러리(14)를 제조한다(단계 46). 이 경우에 슬러리(14)에는 악취제거제와 표백살균제로서의 산화티탄 및 증량제로서 탄산칼슘(단계 44, 45)을 첨가할 수 있다. 한편, 생분해성 물질로 이루어진 시트형태 직포 및/또는 부직포로 이루어진 시트재를 준비한다(단계 47). 시트재를 슬러리(14)에 침지 또는 스프레이 등으로 도포하고(단계 48), 시트재에 생분해성 재료의 슬러리(14)를 함침시킨 시트부재(11)를 제조한다(단계 49). 이어서 시트부재(11)를 건조시키고(단계 50), 건조시킨 시트부재(11)를 1매 또는 2매 이상으로 적층한다(단계 51). 이어서 적층된 시트부재(11)를 소정의 형상으로 가열가압 성형하여(단계 52), 소정의 생분해성재료제용기(18)를 제조한다(단계 53).

또한, 시트부재(11)를 적층하는 공정에서는 도 10의 C에 나타난 바와 같이 충전재(19)를 시트부재(11)의 사이에 적절하게 개재시켜서 용기(18)의 차열성, 내열성, 두께 및 강도를 조정할 수 있다. 충전재(19)는 예컨대, 식물섬유분말재, 시트형태 직포 및/또는 부직포 등의 생분해성재료, 혹은 탄산칼슘, 수산화칼슘, 산화칼슘, 산화티탄, 운모분말 등의 광물원료로 제조할 수 있다.

시트부재(11)의 가열가압에 의한 압축성형조건은 재료의 배합비율이나 재료의 함수율에 따라 다르지만, 예컨대 가열온도가 100∼250℃, 가압압력이 30∼200kg/㎠ 및 성형시간이 3∼60초간의 범위로 설정할 수 있고, 또한 상기 실시예와 동일하게 설정할 수 있다.

혼합재로 이루어진 슬러리(14)는 이들 원료의 배합비율이 식물섬유분말재 40∼90%, 셸락용액의 바인더 5∼40%, 산화티탄의 악취제거ㆍ표백살균제 1∼30%, 생분해성 왁스 1∼40%, 탄산칼슘 1∼20% 및 잔부의 물을 혼합하여 제조된다.

식물섬유분말재는 50∼350메쉬로 분쇄된 분쇄가루로 구성되어 있다. 또한, 왕겨에는 대나무, 사탕수수, 짚, 야자수, 바가스, 지저깨비, 면사 부스러기, 케나프(아욱과 하이비스커스 속의 일년초), 펄프 등의 식물재 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 재료를 첨가하는 것도 가능하다. 이들의 식물재는 분쇄하여 분말로 하는 것이 바람직하지만, 용기(18)의 용도에 따라서는 굵은 상태의 분쇄정도이어도 좋다.

셸락에는 바인더로서 코우펄, 로진, 증류톨유, 톨유지방산, 터펜중합체, 전분, 젤라틴, 카세인, 담마, 아라비아 고무, 길소나이트 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 재료를 첨가할 수 있다.

시트재를 구성하는 시트형태 직포 및/또는 부직포는 예컨대 워터제트(water jet) 등으로 섬유를 서로 결합시켜 무명재, 목면, 마재, 황마, 생분해성 수지, 견재, 혹은 천연소재 등 또는 카본섬유, 유리섬유 등으로 제조되어 있다. 또한, 악취제거제나 표백살균제로서는 제올라이트, 활성탄 등이 첨가되어 있다.

내수성을 높히기 위한 생분해성 왁스는 예컨대, 동식물왁스, 광물왁스, 석유왁스 등의 천연왁스 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 재료가 첨가되어 있다. 생분해성 왁스는 일반적으로 열에 약하고, 예컨대 100℃ 이상의 것에 접촉하면 용해할 가능성이 있으므로, 용기(18)의 표면에 코팅할 경우에는, 용기(18)의 용도를 고려할 필요가 있다. 용기(18)의 표면에 생분해성 왁스를 도포하는 경우에는 또 실리콘ㆍ코팅제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 슬러리(14)에는 탈크 및/또는 운모 등의 무기질 충전제가 첨가되어 있다.

상기와 같이 하여 제조한 슬러리(14)를 시트부재(11)에 함침시키는 공정은 도 8에 나타난 바와 같이 시트부재(11)를 감고 있는 보빈(12)로부터 차례로 풀려져 나오는 시트부재(11)를 탱크(13) 내에 수용된 슬러리(14)에 침지한 상태로 통과시킴으로써 달성된다. 또한, 탱크(13)의 슬러리(14)에 침지한 시트부재(11)는 이송 롤러(16)에 의해 송출하여, 히터(27)를 구비한 건조기(15)로 보낸다. 또한 이송 로울러(16)의 전방 등의 근방에는 시트부재(11)의 두께를 조정하기 위해서 스크래퍼(20) 등을 설치할 수 있다. 시트부재(11)를 건조기(15)에 통과시키는 것에 의해 시트부재(11)에 함침한 슬러리(14)를 건조고화시킬 수 있다. 슬러리(14)를 함침시킨 시트부재(11)는 예컨대, 100℃ 정도에서 1∼2시간 동안 건조시키도록 건조기(3) 내를 진행시키면 좋다. 건조시킨 시트부재(11)는 도 9에 나타난 바와 같이 히터(24)를 구비한 상형(21)과 하형(22)으로 이루어진 가열성형 프레스(17)를 이용하여, 콘트롤러(26)의 제어에 의해서 히터(24)의 온도나 가압장치(25)에 의한 압압력을 예컨대, 100∼250℃, 30∼200kg/㎠ 및 3∼60초간의 범위의 조건으로 제어하고, 프레스를 1∼3회 반복함으로써 성형할 수 있고, 이어서 성형체의 용기(18)의 연부 등을 트리밍 하여, 용기(18)를 완성한다. 이때, 용기(18)를 성형하여 꺼내고 남아있는 시트부재(11)는 폐기하거나 또는 보빈에 감아서 처분하면 좋다.

용기(18)를 제조하는 경우에, 시트부재(11)을 적층하지 않고, 도 10의 A에 나타난 바와 같이, 시트부재(11)를 가열가압 성형하여 용기(18)를 제조할 수 있다. 또는, 이 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서, 강도 등을 필요로 하는 용도에 사용하는 용기(18)에 따라서, 도 10의 B에 나타난 바와 같이, 시트부재(11)를 적어도 2매 이상(도면에서는 2매)으로 적층하고, 적층된 시트부재(11)를 소정의 형상을 갖는 용기(18)로 가열가압 성형한다. 시트의 적층매수는 제조하는 용기(18)의 종류에 따라 변경하는 것이 가능하다. 예컨대, 5매의 시트를 적층하는 것도 가능하다. 혹은 이 생분해성재료제용기의 제조방법에 있어서, 내열성, 차열성 등을 필요로 하는 용기(18)를 제조할 경우에는 도 10의 C에 나타나 있는 바와 같이 그러한 기능을 갖는 재료를 충전재(19)로서 시트부재(11) 사이에 배치하고, 적층된 시트부재(11)과 충전재(19)를 동시에 가열가압 성형하는 것도 가능하다. 또한 충전재(19)를 섬유재 등으로 다공체로 구성하면 다공부에 존재하는 공기가 차열층을 형성하여, 차열성을 대폭적으로 향상시킬 수 있다. 예컨대, 용기(18) 내에 뜨거운 액체 등을 넣은 경우에 용기(18)의 외측은 열이 제거되어, 취급이 용이하다.

용기(18)는 예컨대, 식기, 수납기, 포장용의 상자, 그릇, 주머니 등을 비롯하여, 화분, 식생포트 등의 식물재배용 용기에도 이용할 수 있다. 또한, 용기(18)를 구성하는 소재는 미생물에 의해서 분해작용되거나, 혹은 일광, 자외선 등에 의해 붕괴되고, 무해한 토양, H₂O, CO₂로 전화되는 것, 혹은 자연계에 광물로서 돌아가는 것이다.

다음에, 도 11을 참조하여 본 발명에 의한 생분해성재료제용기의 제조방법의 다른 실시예를 설명한다.

이 실시예는 시트형태 직포 및/또는 부직포를 사용하지 않고, 예컨대 종이 거르는 것과 동일한 방법으로 슬러리 자체를 시트형태로 걸러서 시트부재(30)로 성형하는 제조방법이다. 즉, 이 생분해성재료제용기의 제조방법은 주로 왕겨를 주성분으로 하는 식물섬유분말재, 셸락분말 및/또는 셸락용액 및 생분해성 왁스를 적어도 포함하고 있는 슬러리(14)를 건조시켜 시트부재(30)를 제조하고, 이어서 시트부재(30)를 소정의 형상을 갖는 용기로 가열가압 성형하는 것이다. 이 생분해성재료제용기의 제조공정은, 예컨대 도 11에 도시한 바와 같이, 탱크(13)내에 슬러리(14)를 넣고(단계 H), 슬러리(14)가 들어있는 탱크(13)에 발이 작은 스크린(31)을 침지하고(단계 I), 스크린(31)을 요동하는 것에 의해 슬러리(14)의 일부를 스크린(31) 위로 확산상태로 이동시킨다(단계 J). 스크린(31)을 들어 올려서 스크린(31)위에 슬러리(14)를 시트형태로 부착시켜 시트재(30)를 제조한다(단계 K). 스크린(31)에 슬러리를 부착시킨 시트재(30)로부터 수분을 여과시켜 고화시키고(단계 L), 스크린(31)을 반전시켜 시트재(30)를 스크린(31)으로부터 이탈시킨다. 시트재(20)를 건조시켜서 시트부재(11)를 제조한다. 시트부재(30)는 도 10에 나타난 방법과 같이 용기(18)로 성형한다.

이 실시예에서는 도 10의 (C)에 나타난 바와 같이, 시트재(30)을 건조시킨 시트부재(11)를 적층하여 용기(18)를 제조할 수 있다. 적층공정에서는 식물섬유분말재를 적어도 포함한 생분해성 재료의 충전재(19)를 시트부재(11) 사이에 적절하게 개재시켜서 용기(18)의 차열성, 내열성, 두께 및 강도를 조정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 용기 등의 물품을 구성하는 소재가 상기 물품을 폐기처리한 후에 물품재료가 단기간에 미생물에 의한 분해작용이나 일광, 자외선 등으로 붕괴하여 무해한 흙으로 분해되고, 분해물질이 토양개량재 등의 역할을 하는 동시에, 사용시의 강성, 강도, 형상유지성 등의 기계적 물성도 우수한 생분해성재료 조성물 및 이 조성물로 제조된 용기가 제공된다.

Claims (42)

1. 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료의 분말과, 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 혼합한 혼합재로 이루어져 있는 생분해성재료 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 혼합재의 배합비율은 상기 식물원료의 분말 60∼90%와 상기 생분해성 물질 10∼40%로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
3. 제 1항에 있어서, 상기 혼합재에는 수분을 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
4. 제 1항에 있어서, 상기 식물원료는 왕겨에 대나무, 사탕수수, 짚, 펄프 및 이들의 2종 이상의 혼합원료로부터 선택된 원료인 식물섬유가 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
5. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 물질은 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분, 셸락, 탄산칼슘, 생분해성 플라스틱 또는 이들의 혼합분말로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
6. 제 1항에 있어서, 상기 생분해성 물질에 있어서, 상기 바인더는 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분, 셸락 또는 이들의 혼합분말로 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
7. 제 1항에 있어서, 상기 혼합재에는 산화방부제 및/또는 표백제가 혼합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
8. 제 1항에 있어서, 상기 왕겨로는 건조 벼의 벼쓿기에 의해서 현미로부터 분리된 왕겨를 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
9. 제 1항에 있어서, 상기 혼합재에는 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포가 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료 조성물.
10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 한항의 생분해성재료 조성물을 가열가압에 의해 압축성형하여 제조되는 생분해성재료제용기.
11. 왕겨를 주성분으로 하는 식물원료를 분쇄한 식물원료 분말과, 바인더를 포함하는 생분해성 물질을 분쇄한 생분해성 원료분말을 균일하게 혼합한 혼합원료분말을 제조하는 공정, 이어서 상기 혼합원료 분말을 가열가압에 의해 용기의 형상으로 압축성형하는 공정으로 이루어진 생분해성재료제용기의 제조방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말에는 수분이 첨가되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
13. 제 11항에 있어서, 상기 식물원료 분말과 상기 생분해성원료 분말은 50∼300메쉬로 각각 분쇄된 분쇄분인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
14. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말의 압축성형의 조건은 온도가 100∼200℃, 압력이 20∼80kg/㎠ 및 성형시간이 3∼40초간의 범위인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
15. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말의 압축성형에 의해 형성된 상기 용기의 두께는 0.5mm 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
16. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말의 압축성형에 의해 형성된 상기 용기의 경사각도는 15° 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
17. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말은 상기 식물원료 60∼90%와 상기 생분해성 물질 10∼40%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
18. 제 11항에 있어서, 상기 식물원료는 왕겨에 대나무, 사탕수수, 짚, 펄프 및 이들의 2종 이상의 혼합원료로부터 선택된 원료인 식물섬유가 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
19. 제 11항에 있어서, 상기 생분해성 물질은 셸락, 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분, 탄산칼슘, 생분해성 플라스틱 또는 이들의 혼합분말인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
20. 제 11항에 있어서, 상기 생분해성 물질 중의 상기 바인더는 셸락, 로진, 담마, 코우펄, 젤라틴, 전분 또는 이들의 혼합분말인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
21. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료분말에는 산화방부제 및/또는 표백제가 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
22. 제 11항에 있어서, 상기 왕겨로는 건조벼의 벼쓿기에 의해 현미로부터 분리된 왕겨를 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
23. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말을 가열가압 성형하여 중간성형체를 제조하고, 이어서 상기 중간성형체의 표면상에 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포를 배치하여 성형체를 제조하고, 상기 성형체를 미리 정해진 소정의 형상으로 가열가압에 의해 압축성형하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
24. 제 11항에 있어서, 상기 혼합원료 분말로 이루어진 슬러리를 생분해성 물질로 이루어진 직포 및/또는 부직포에 도포하고 건조시켜 시트재를 제조하고, 상기 시트재에 상기 혼합재를 적층하여 소정의 형상으로 일체적으로 가열가압에 의해 압축성형하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
25. 왕겨를 주성분으로 하는 식물섬유분말재, 셸락분말 및/또는 셸락용액 및 생분해성 왁스를 적어도 포함하고 있는 슬러리를 생분해성 물질로 이루어진 시트형태 직포 및/또는 부직포에 도포 또는 침지에 의해 함침시킨 후에 건조시켜 시트부재를 제조하고, 이어서 상기 시트부재를 가열가압에 의해 소정의 형상을 갖는 용기로 압축성형하는 것으로 이루어지는 생분해성재료제용기의 제조방법.
26. 제 25항에 있어서, 상기 슬러리에는 산화티탄 및 탄산칼슘과 같은 무기질 충전재가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
27. 제 26항에 있어서, 상기 셸락분말 및/또는 셸락용액은 적어도 바인더 및 내수성재로서 기능하고, 상기 산화티탄은 적어도 악취제거제 및 표백살균제로서 기능하고, 상기 생분해성 왁스는 적어도 내수성재, 이형재 및 발수재로서 기능하는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
28. 제 25항에 있어서, 압축성형된 상기 시트부재는 1매 또는 적층된 복수매로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
29. 제 28항에 있어서, 상기 시트부재를 적층하는 공정에서는 상기 식물섬유분말재, 상기 시트형태 직포 및/또는 부직포의 생분해성재료를 포함하는 충전재를 상기 시트부재 사이에 적절하게 개재시켜서 용기의 차열성, 내열성, 두께 및 강도를 조정하는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
30. 제 25항에 있어서, 상기 시트부재를 가열가압 성형한 상기 용기의 표면에 상기 생분해성 왁스 및 실리콘ㆍ코팅제를 도포하는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
31. 제 25항에 있어서, 상기 식물섬유분말재는 50∼350메쉬로 분쇄된 분쇄가루로 이루어진 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
32. 제 25항에 있어서, 상기 시트부재의 가열가압 성형조건은 온도가 100∼250℃, 압력이 30∼200kg/㎠ 및 성형시간이 3∼60초간의 범위인 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
33. 제 25항에 있어서, 상기 슬러리는 상기 식물섬유분말재 40∼90%, 상기 셸락용액 5∼40%, 상기 산화티탄 1∼30%, 상기 생분해성 왁스 1∼40%, 상기 탄산칼슘 1∼20% 및 잔부의 물 또는 유기용제를 혼합하여 제조된 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
34. 제 25항에 있어서, 상기 왕겨에는 대나무, 사탕수수, 짚, 야자수, 바가스, 지저깨비, 케나프, 면사 부스러기, 펄프와 같은 식물재 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 재료가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
35. 제 25항에 있어서, 상기 슬러리에는 코우펄, 로진, 증류톨유, 톨유지방산, 터펜중합체, 전분, 젤라틴, 카제인, 담마, 아라비아 고무, 길소나이트 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 바인더가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
36. 제 25항에 있어서, 상기 슬러리에는 제올라이트 및/또는 활성탄의 악취제거살균제가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
37. 제 25항에 있어서, 상기 생분해성 왁스는 동식물왁스, 광물왁스, 석유왁스 와 같은 천연왁스 및 이들의 2종 이상의 혼합재로부터 선택된 재료가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
38. 제 25항에 있어서, 상기 슬러리에는 탈크 및/또는 운모와 같은 무기질 충전제가 첨가되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
39. 제 25항에 있어서, 상기 슬러리를 상기 시트부재에 함침시키는 공정은 보빈으로부터 차례로 풀려 나오는 상기 시트부재를 탱크내에 수용된 상기 슬러리에 침지한 상태로 통과시키는 것에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
40. 왕겨를 주성분으로 하는 식물섬유분말재, 셸락분말 및/또는 셸락용액 및 생분해성 왁스를 적어도 포함하고 있는 슬러리를 건조시켜 시트부재를 제조하고, 이어서 상기 시트부재를 가열가압에 의해 소정의 형상을 갖는 용기로 압축성형하는 것으로 이루어지는 생분해성재료제용기의 제조방법.
41. 제 40항에 있어서, 상기 시트부재를 적층하는 공정에서는 상기 식물섬유분말재를 적어도 포함한 생분해성 재료의 충전재를 상기 시트부재 사이에 적절하게 개재시켜서 용기의 차열성, 내열성, 두께 및 강도를 조정하는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.
42. 제 40항에 있어서, 상기 슬러리로부터 상기 시트부재를 제조하는 공정은 탱크내에 수용된 상기 슬러리에 스크린을 침지시키고, 상기 슬러리가 상기 스크린 위로 확산하여 상기 스크린을 상기 탱크로부터 끌어 올려, 상기 슬러리를 건조시키는 것에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 생분해성재료제용기의 제조방법.