KR20080073555A - 방향제 또는 탈취제가 포함된 마스터뱃치와 이를 이용한합성수지 제조물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방향제 또는 탈취제를 함유하되, 캡슐 또는 함침 구조를 통해 보관중은 물론 성형중의 열에 의한 방향제 또는 탈취제의 손실을 효과적으로 방지할 수 있는 마스터뱃치 및 이 마스터뱃치를 주재료수지와 혼합하여 방향 또는 탈취 기능을 지속적으로 유지할 수 있으면서 요구되는 기계적 물성을 만족시킬 수 있도록 성형된 합성수지 제조물, 그리고 이 합성수지 제조물을 제조하는 방법에 관한 것으로, 지속적으로 향이 발산되는 수지로 제조되는 물품을 방향성분이 보다 많은 양을 높은 온도의 제품형성과정에도 불구하고 전달되는 열로부터 보다 많은 방향성분을 물품에 잔존하도록 형성하고 지속적으로 양을 발산할 수 있도록 방향제가 캡슐화한 마스터뱃치나 방향제가 함침된 마스터뱃치 및 이를 이용한 합성수지 제조물과 그 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 캡슐이 내재된 다수개의 알갱이로 형성되어 합성수지 제품의 주재료와 혼합 성형되며, 상기 캡슐은 내부에 방향제 또는 탈취제가 내재되고 외부를 합성수지로 감싼 구조로 형성되어, 합성수지 제품 성형중에 가해지는 용융열에 의해 방향제 또는 탈취제가 파괴되지 않도록 피막을 형성시킨 것을 특징으로 하는 방향제 또는 탈취제가 포함된 합성수지 제조용 마스터뱃치가 제공된다.

합성수지, 마스터뱃치, 방향제, 탈취제, 캡슐, 함침, 코팅

Description

방향제 또는 탈취제가 포함된 마스터뱃치와 이를 이용한 합성수지 제조물 및 그 제조방법 {MASTER BATCH CONTAINING FRAGRANCE OR DEODORANT, PLASTIC PRODUCTS USING THE SAME AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 마스터뱃치를 이용한 합성수지 제품 제조방법의 일실시예를 도시한 공정도.

도 2는 본 발명에 따른 제조방법에서 사용되는 혼합물의 사진도.

도 3a는 본 발명에 따른 방향제 또는 탈취제가 포함된 마스터뱃치의 일예를 도시한 단면 사진도.

도 3b는 도 1a에 도시된 마스터뱃치의 내부구조를 모식적으로 도시한 단면도.

도 4a는 본 발명에 따른 방향제 또는 탈취제가 포함된 마스터뱃치의 다른 예를 도시한 단면 사진도.

도 4b는 도 4a에 도시된 마스터뱃치의 내부구조를 모식적으로 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 성형장치 101 : 성형스크류

103 : 히터 105 : 성형헤드

110 : 호퍼 120 : 혼합물

121 : 주잴료펠릿 123 : 향마스터뱃치펠릿

124 : 칼라마스터뱃치펠릿 125 : 베이스

126 : 미세공 127 : 마이크로캡슐

129 : 방향제, 탈취제 131 : 보호막

본 발명은 방향제 또는 탈취제가 포함된 마스터뱃치와 이를 이용한 합성수지 제조물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방향제 또는 탈취제를 함유하되, 캡슐 또는 함침 구조를 통해 보관중은 물론 성형중의 열에 의한 방향제 또는 탈취제의 손실을 효과적으로 방지할 수 있는 마스터뱃치 및 이 마스터뱃치를 주재료수지와 혼합하여 방향 또는 탈취 기능을 지속적으로 유지할 수 있으면서 요구되는 기계적 물성을 만족시킬 수 있도록 성형된 합성수지 제조물, 그리고 이 합성수지 제조물을 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 향을 발산하거나 악취를 제거하는 기능성 합성수지 제품을 성형함에 있어서, 고온의 성형 조건 하에서도 전달되는 열로부터 방향제 또는 탈취제 성 분을 보호하여 성형 후 보다 많은 양의 기능성 성분이 제품에 잔존할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

통상적으로 합성수지 성형공정에서는 고온의 열을 가해 합성수지를 용융시켜 원하는 제품 형태로 만들게 되므로, 일반적인 방향제나 탈취제를 성형 재료에 직접 혼합할 경우, 증발, 열분해 등으로 인해 손실되거나 특성을 상실하게 되어 성형된 제품의 방향 또는 탈취 기능이 미약하게 되고, 기능을 지속적으로 발휘할 수도 없게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 방향제 또는 탈취제를 캡슐에 담아 수지 펠릿에 내장하거나, 또는 수지 펠릿에 함침시키고 그 외부를 코팅하여 열에 대해 보호할 수 있는 구조의 마스터뱃치를 제공하며, 이를 통해 제품 성형 후에 방향제 또는 탈취제가 기능을 유지한 채로 보다 많은 양이 잔류되어 방향 또는 탈취 기능을 보다 긴 시간 동안 충분히 발휘할 수 있는 합성수지 제품 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

일반적으로, 제약 분야에서 적용되는 것은 복용하는 약성분을 일정시간 흡수되는 것을 막도록 하기위하여 캡슐화하거나, 복용하기 어려운 맛있거나 하는 것을 흡수되기 용이하게 분말화하여 위장에서 또는 의도하는 장소에서 캡슐이 녹아 흡수되도록 응용되고 있다.

또한 휘발성이 강한 내용물을 캡슐화하여 휘발하는 속도를 조절하여 장기간 휘발하여 약리작용을 지속시키는 방충제에도 캡슐화하는 기술이 적용되는 것이다.

캡슐화 하는 기술은 폴리우레아(polyurea)와 폴리우레탄(polyurethane)미세캡슐을 형성하는 계면중합은 살충제와 제초제의 캡슐화에 폭넓게 사용되어 왔다. [에이 마커스(A. Markus), 미세캡슐화에서의 "살충 제제의 조절분사 기술의 진화(Advances in the technology of controlled release pesticide formulations)" : 방법과 산업상 이용(Method and Industrial Applications), 에스 베니타 에드(S. Benita (Ed)), 1996, pp. 73-91 및 1989년 7월 25일, 미합중국 특허(U.S. Pat.) 제 4,851,227호 참조].

의약품, 살충제 및 제초제와 같은 물질들을 캡슐화하기 위해 계면축합을 이용하는 것은, 1971 년 5월 4일 발표된(issued), 미합중국 특허(U.S. Pat.) 제 3,577,515호에 논의되어 있다. 캡슐화 과정은 두 개의 비-혼합(immiscible) 액체 상들을 포함하는데, 한 상은 교반시켜주게 되면 또 다른 상속으로 분산되고, 커다란 (연속적) 상과 분산된 액적들 사이의 계면에서 각각의 상으로부터의 단량체의 연속적 중합이 일어난다. 전형적인 비-혼합(immiscribe) 액체들은 물과 유기 용매이다. 폴리우레탄들(polyurethanes)과 폴리우레아들(polyureas)은 미세캡슐들을 만들기 적합한 물질들 종류에 포함된다. 유화제(현탁제(suspending agents) 또는 분산제(dispersing agents)로도 알려진)의 사용 또한 논의되었다. 미합중국 특허는 중합체 구와 액체중심을 포함하고, 지름이 30 미크론(micron)에서 2 밀리미터(mm)까지이며, 사용되는 단량체들과 용매들에 의존되는 미세캡슐의 형성작용(formation)을 공개하고 있다.

영국 특허(U.K. Pat.) 제 1,371,179호는 제초제와 살충제 같이 염료, 잉크, 화학 시약, 의약품, 조미료, 곰팡이 제거제, 살균제 및 구충제들을 포함하는 폴리우레아(polyurea) 캡슐의 제조방법을 공개하고 있다. 캡슐들은 분산된 유기 상 내 의 다양한 디 및 폴리이소시아네이트로부터 제조된다. 존재하는 상기 이소시아네이트중 일부는 아민을 생성하기 위해, 계면에서 물과 함께 잔여(remaining) 이소시아네이트와 더 반응하며, 이어서 폴리우레아 껍질을 형성하는 중합반응을 한다. 액체상은, 예를 들면 선형알콜의 알킬페놀류(ethoxylated nonylphenol) 또는 폴리에틸렌 글리콜 에테르와 같은 계면활성제도 함유하고 있다. 추가적으로, 액체상은 전형적으로 폴리아크릴, 메틸셀룰로스와 PVA(polyvinyl alcohol)와 같은 보호콜로이드(protective colloids)를 함유하고 있다. 1 미크론의 작은 크기의 입자가 예시되어있다. 곤충 호르몬과 그와 비슷한 것들(mimics)의 캡슐화가 언급한 상기 시스템들 중에 있게 된다.

미합중국 특허(U.S. Pat.) 제 4,046,741호와 미합중국 특허 제 4,140,516호는 영국 특허(U.K. Pat.) 제 1,371,179호에 공개된 프로세스(process)의 발달과 관련되어 있다. 미합중국 특허 제 4,046,741호에 따르면, 미세캡슐에 관한 문제점은 미세캡슐 내의 잔여 이소시아네이트로부터의 이산화탄소 방출에 따른 안정성 문제이다. 미합중국 특허 제 4,046,741은 암모아나 또는 디에틸아민과 같은 아민으로 폴리우레아 미세캡슐을 후처리(post-treatment)하는 것을 공개하고 있다. 상기의 방법은 잔여 이소시아네이트를 제거하고, 이산화탄소의 발생이 없는 낮은 pH에서의 계속적인 미세캡슐의 저장을 가능하게 한다. 미합중국 특허 제 4,140,516은 폴리우레아 미세캡슐의 형성을 촉진하는 상 이동 촉매와 같은 4차 염의 사용법을 공개하고 있다.

캐나다 특허(Canadian Pat.) 제 1,044,134호는 살충제, 특히 피레드로이 드(prethroids)와 같은 미세캡슐화(microcapsulation) 관련되어 있다. 상기의 살충제는 폴리이소시아네이트와 함게 불수용성(water-immiscible) 유기용매에 용해되어 있다. 유기용매에 녹아있는 용액은 그 다음 교반시켜주게 되면 물속에 분산되고, 계속 교반시켜주는 동안 다관능기(polyfunctional) 아민이 첨가된다. 폴리이소시아네이트와 다관능기 아민이 반응하여 살충제를 함유하는 분산된 액적을 둘러싸는 폴리우레아 껍질벽(shell wall)을 형성하게 된다.

활성제들(active agents)의 미세캡슐화(또는 캡슐화)는 상기 물질들의 방출을 조절하고, 저장성과 활성지속시간을 증진시켜주는 방법으로 잘 알려져 있다. 활성제의 캡슐화에 기반을 둔 서방형(sustained release formulations)의 구성으로 비-캡슐화된(non-capsulation) 생산품보다 더욱 경제적인 생산품을 생산할 수 있다. 구충제와 같은 많은 다른 소수성 또는 비-수용성 물질들은 다양한 방법을 통해 성공적으로 캡슐화 되어왔다.

미세캡슐들은 플로어블파우더(flowable powder) 또는 약 0.1 미크론에서 1,000 미크론 범위의 지름을 가지는 입자들을 포함하는 분말들이다. 상기 미세캡슐들은 잘 분산된 고체, 액체 및 심지어 기체의 물질들이 사용되는 코팅과정들이 사용되어 제작된다.

중합체들은 일반적으로 코팅이나 벽(wall) 의 재료로 사용된다. 따라서 기본적으로, 미세캡슐은 두 개의 분산 구역인, 중심 구역과 코팅 구역으로 구성된다. 미세캡슐화에 적합한 제조과정은 다음을 포함한다 : 상분리 공정들(단순하고 복잡한 코아세르베이션(coacervation)), 중합 계면결합 공정들(분산자들(ispersions)의 중축합반응(polycondensation) 또는 중첨가반응(polyaddition)) 및 기계물리적 공정들(유동층(fluidized-bed) 공정, 분무건조(spray drying)). 종래 미세캡슐화 방식의 가장 큰 불편함은 제조과정이 상대적으로 복잡하다는 것이다.

약물이나, 살균제(살충제(insectcides), 살선충제(nematocides), 제초제, 곰팡이제거제 및 미생물살균제(microbiocides)를 포함하는), 방부제, 비타민, 및 조미료와 같은 물질들의 캡슐화는 여러 이유로 필요하다. 약물과 살균제의 경우, 캡슐화는 활성물질의 조절방출(controlled release)을 가능케 한다. 비타민의 경우, 캡슐화는 비타민이 산화되는 것을 막아줌으로써 그 보관기간을 늘려준다. 조미료의 경우, 캡슐화는 조미료를 쉽게 계량 형식(metered from)으로 맞추어, 조미료를 물을 첨가하는 것과 같은 맛을 조절하는데 적합하도록 방출한다. 조미료 캡슐화 분야의 숙련된 전문가들에게는, 안정적이고 건조한 조미료의 생산을 위한 현재의 실질적 상업화 공정들이 분무건조 및 압출고정(extrusion fixation)에는 한계가 있다는 사실이 잘 알려져 있다.

종래의 공정들은, 캡슐화 고체(encapsulating solids)를 함유하는 액체 수용체들 내에서 조미료가 유화(emulsification) 또는 용해(solubilization) 되는 공정이 필요하고, 이어서 고온, 고속의 기체흐름 속에서 건조되어 소형 저밀도(low-bulk-density) 고체로 응집된다.

분무건조로 상업적 캡슐화된 물질 대부분이 설명되지만, 공정상의 일부에 한계가 있음은 분명하다. 공정상에서 복합체나 자연 조미료 혼합물의 저분자량 구성분들은 없어지거나 불균형을 이루게 된다. 상기의 합성 조미료-수용체들은 다공성 이고 다루기 어렵다. 게다가, 건조시 및 건조 후 산화와 같은 유독한 화학 반응들이 노출된 표면에 영향을 줄 수 있다. 최종 생산물인 건조 자유흐름(free-flowing) 분말은, 빠른 방출이 의도되었던 것인가의 여부에 관계없이 봉지(encapsulant)를 재수화과정(rehydration) 속으로 빠르게 방출할 것이다.

유충살균제(larvicides)의 캡슐화된 형태들로는 웰마크 인터내셔널(Wellmark International) 사의 ALTOSID는, 미성숙 모기 유충들이 질병을 확산시키는 성충으로 자라지 못하게 함으로써 모기의 극성을 줄이기 위해 미합중국에서 사용되어온 미세캡슐화된 모기 살충제이다. 상기의 활성성분인 메트로핀은, 일반 모기의 발달을 저해하는 곤충 성장 조절제이다.

현대에는 화학의 발달로 인해 비닐의 종류가 많아지고 그에 따라 비닐을 이용하는 제품도 다양하게 개발되어 생활의 많은 부면에서 비닐과 관련된 제품을 사용하고 있는 실정이다. 특히, 비닐은 가정의 비닐봉지, 농촌의 비닐하우스 등 우리의 생활과 매우 밀접한 관계를 가지고 있다.

이와 같은 비닐은 주로 폴리에틸렌과 같은 화학 성분을 포함하고 있으므로 사용하는 사람들에게 특유의 냄새로 인하여 좋은 느낌을 주지 못하므로, 비닐을 제조할 때 흰색과 검은색 외에 연한 노란색 등을 색을 띠도록 색상을 첨가하여 제조하고 있다.

상기와 같이 종래에는 흰색, 검은색 등의 색소를 혼합하면서 투명성이 나타나도록 제조하고 있지만, 화학적인 반응에 의한 냄새를 온전히 제거할 수 없어 재활용이나 다시 사용하는 경우가 거의 없어 자원이 낭비되고 있는 실정이다.

레이진 호퍼에 레진과 색상 및 향료를 각각 첨가하여 비닐을 제조하도록 하여 비닐에서 분말상태의 향료 2∼7%를 혼합하여 과일향이나 자연향이 오랫동안 발산되도록 한 향기를 발산하는 비닐의 제조방법에 관하여 등록특허 317275호에서 제시하고 있다.

그러나 분말상태의 향료는 수지와 혼합되어 생산되는 과정에 높은 온도로 인하여 그 성질이 변화가 되고 지속적인 향을 발산하는 것이 향제를 고형화하는 과정에서 변질되거나 특유의 향이 변질이 되므로, 용제 상태의 방향제와 비교하여 자연향을 발산하기에 제한적일 수밖에 없는 것이다.

따라서 본원에서는 자연상태의 방향제를 물품에 내재하여 생산을 하기위한 것으로 자연상태의 방향제를 포함하는 물품을 생산하기 위하여 방향제의 손실이 적은 효과적인 생산방식으로 캡슐화한 마스터뱃치를 사용하거나 방향제가 함침된 마스터뱃치를 사용하여 제품을 생산하므로 방향제가 보다 지속적으로 발산되는 제품을 생산할 필요성이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지속적으로 향이 발산되는 수지로 제조되는 물품을 방향성분이 보다 많은 양을 높은 온도의 제품형성과정에도 불구하고 전달되는 열로부터 보다 많은 방향성분을 물품에 잔존하도록 형성하고 지속적으로 양을 발산할 수 있도록 방향제가 캡슐화한 마스터뱃치나 방향제가 함침된 마스터뱃치를 구성하는 것을 목적으로 한다.

또한, 향을 투과시키는 수지와 방향제가 캡슐화한 마스터뱃치나 방향제가 함침된 마스터뱃치를 혼합하여 일상에 필요한 물품의 형상으로 형성하여 지속적인 향이 발산될 수 있는 물품으로 형성하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 향을 발산하거나 악취를 제거하는 기능성 합성수지 제품을 성형함에 있어서, 고온의 성형 조건 하에서도 전달되는 열로부터 방향제 또는 탈취제 성분을 보호하여 성형 후 보다 많은 양의 기능성 성분이 제품에 잔존할 수 있도록 한 것으로, 방향제 또는 탈취제를 함유한 마스터뱃치를 포장재의 주재료 수지와 혼합함으로써, 포장재의 재료 혼화도를 높이고 혼합상태를 균일하게 하여 요구되는 기계적 물성을 충족시킬 수 있고, 성형 중의 가열로 인한 방향제 또는 탈취제의 손실을 줄여 포장재의 방향 또는 탈취 효과와 효과 지속성을 향상시킬 수 있는 방향 또는 탈취 기능 포장재 제조방법을 제공한다.

이를 위한 본 발명의 마스터뱃치는, 방향제를 내부에 포함한 마스터뱃치에 있어서, 상기 마스터뱃치는 캡슐을 형성한 다수개의 알갱이로 형성된 것이며, 상기 캡슐은 내부에 방향제가 내재되어 있으며, 외부를 EVA로 감싸는 구조로 형성된 것으로 수지와 물품을 형성할 때 용융열에 방향제가 파괴되지 않도록 피막을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 마스터뱃치는, EVA의 중량에 대하여 20 ~ 30 중량비의 촉진제가 첨가된 EVA에, 촉진제가 포함된 EVA 전체 중량에 대하여 15 ~ 35중량비의 방 향제가 첨가되어 형성된 것으로, 수지와 물품을 형성할 때 용융열에 방향제가 파괴되지 않도록 하는 것을 특징한다.

상기 촉진제는 초산비닐(Vinyl Acetate)이며, 첨가되는 방향제는 함침방식으로 첨가되는 것으로, 수지와 물품을 형성할 때 용융열에 방향제가 파괴되지 않도록 마스터뱃치의 외부 함침 구멍들이 용융되어 캡슐을 형성하는 것을 특징으로 하는 방향제를 포함하는 마스터뱃치인 것이다.

본 발명은 방향제가 포함된 마스터뱃치를 형성하여 여러 종류의 수지와 혼합하고 이를 용융시켜 향기가 지속적으로 발생하는 임의의 형상의 물품을 생산하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 합성수지를 성형하여 시트, 필름, 봉투, 용기 중 어느 한 형태인 얇은 포장재를 제조하는 방법에 있어서, 포장재의 주원료 합성수지로 이루어진 주재료펠릿에 향마스터뱃치펠릿을 혼합하고, 이 혼합물을 성형장치에 투입하여 상기 형태의 포장재를 성형하며, 상기 향마스터뱃치펠릿은 상기 주재료펠릿과 동일하거나 혼합성형될 수 있는 종류의 합성수지로 이루어진 베이스에 액상의 방향제 또는 탈취제가 함유된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 제조방법이 제공된다.

상기한 본 발명의 제조방법에서, 상기 향마스터뱃치펠릿은 방향제 또는 탈취제가 합성수지 재질의 마이크로캡슐에 담겨진 상태로 상기 베이스에 내장된 구조로 이루어질 수 있다.

이러한 경우, 상기 향마스터뱃치펠릿의 베이스와 마이크로캡슐 중 적어도 일 측은 PVA수지로 이루어진 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서, 상기 향마스터뱃치펠릿은 다수의 미세공이 형성된 다공성 베이스를 방향제 또는 탈취제에 함침시켜 미세공에 충전되게 하고, 이 베이스의 외부를 합성수지로 코팅하여 보호막을 형성한 구조로 이루어질 수도 있다.

이러한 경우, 상기 향마스터뱃치펠릿의 베이스와 보호막 중 적어도 일측은 PVA수지로 이루어진 것이 바람직하다.

그리고, 상기한 각 구조의 향마스터뱃치펠릿에서 방향제 또는 탈취제의 혼합비는 전체 중량에 대해 10 내지 30중량%인 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다.

본 발명에서 적용될 수 있는 수지의 종류는 공기를 통과시킬 수 있는 모든 수지에 적용되는 것이며, 어떠한 형상을 형성하던지 내부에 포함된 향제가 수지의 입자간에 형성된 틈으로 천천히 방출되는 것을 이용하는 것이다.

또한 높은 온도에서는 향제의 입자들이 파괴가 되므로 보다 효과적으로 향제에 열의 영향이 미치지 아니하도록 구성하거나 또한 압출성형, 사출성형, 블로잉성형, 진공성형 등 통상적인 합성수지 성형방법에 의하여 형성되는 모양에 인서트 사출의 방법을 사용하여 상대적으로 낮은 온도로 형성되는 향제를 포함하는 수지를 부착하거나, 직접적으로 수지에 혼합하여 성형하는 방법으로 사용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설 명한다.

도 1은 본 발명에 따른 합성수지 제품 제조방법의 일실시예를 도시한 것이다. 본 발명은 압출성형, 사출성형, 블로잉성형, 진공성형 등 통상적인 합성수지 성형방법에 의해 제조되는 시트, 필름, 봉투, 용기 등 다양한 형태의 포장재를 비롯한 각종 제품의 제조공정에 적용될 수 있음을 보여주는 것이다.

도 1의 실시예는 합성수지를 재료로 봉투를 제조하는 공정에 본 발명이 적용된 것을 예시한 것이다.

도시된 제조공정은, 압출성형장치(100)의 호퍼(110)에 주재료 수지와 방향제 또는 탈취제 혼합물(120)을 투입하고, 이 혼합물(120)을 압출성형장치(100)의 스크류(101) 및 히터(103)를 통해 가압 및 가열하여 용융시킨 후 성형헤드(105)를 통해 압출하면서 블로잉하여 튜브 형태로 팽창시키는 것으로, 이 튜브형 중간성형물(140)을 이후 공정에서 소정 간격으로 접합 및 재단함으로써 통상적으로 물품을 담는 용도로 사용되는 봉투를 제조하게 된다.

이러한 과정은 통상적인 것이나, 본 발명은 상기 혼합물(120)을 구성함에 그 특징이 있으며, 도 2에 상기 혼합물(120)의 실물 사진이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 혼합물(120)은 주재료펠릿(121)과 칼라마스터뱃치펠릿(124) 및 향마스터뱃치펠릿(123)으로 이루어지며, 성형을 위한 보조재료로서, 합성수지를 유연하게 만들기 위한 가소제, 빛에 의한 산화을 방지하기 위한 광안정제, 가공중의 열에 의한 분해를 방지하기 위한 열안정제, 가공시 수지의 흐름과 모양내기를 좋게 하고 형틀과 분리를 쉽게 하기 위한 활제, 가연성을 감소시키기 위 한 난연제, 기계적 강도 증가를 위한 보강제 등이 선택적으로 첨가될 수 있다.

상기 주재료펠릿(121)은 포장재의 주재료 수지로서, PE(폴리에틸렌), PP(폴리프로필렌), PET(폴리에틸렌타라프탈레이트), PC(폴리카보네이트), PS(폴리스티렌), EVA수지(에틸렌-비닐알콜코폴리머) 등 통상적으로 포장재의 원료로 사용되는 다양한 합성수지로 이루어질 수 있다.

상기 칼라마스터뱃치펠릿(124)은 선택적인 것으로, 상기 주재료펠릿(121)과 동일하거나 성형과정에서 양호하게 혼화될 수 있는 종류의 합성수지로 이루어진 베이스에 포장재의 요구 색상에 따라 통상의 착색제가 함유된 것이다.

상기 주재료펠릿(121), 칼라마스터뱃치펠릿(124) 및 향마스터뱃치펠릿(123)의 혼합비율은 중량 기준으로, 주재료펠릿(121) 100에 대하여 칼라마스터뱃치펠릿(124)는 0.1 내지 10(통상 3정도), 향마스터뱃치펠릿(123)은 0.01 내지 1.0(통상 0.15 정도) 범위가 된다. 상기 칼라마스터뱃치펠릿(124)의 혼합비율은 통상적으로 합성수지 성형물에 적용되는 일반적인 비율로 사용될 수 있으며, 원하는 색상 농도에 따라 주재료의 물성에 영향을 최소화하는 범위에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 향마스터뱃치펠릿(123)의 혼합비율은 제조되는 포장재의 요구되는 발향 강도 및 향기 지속기간에 따라 주재료의 물성 저하를 최소화할 수 있도록 상기한 범위에서 선택될 수 있다.

상기 향마스터뱃치펠릿(123)은 상기 주재료펠릿(121)과 동일하거나 성형과정에서 양호하게 혼화될 수 있는 종류의 합성수지로 이루어진 베이스에 방향제 또는 탈취제가 함유된 것으로, 본 발명에서는 도 3a 및 도 3b, 또는 4a 및 도 4b에 각각 도시된 두 가지 구조로 이루어질 수 있다.

먼저 도 3a 및 도 3b에 도시된 향마스터뱃치펠릿(123)은 마이크로캡슐을 통해 방향제 또는 탈취제가 혼입된 것으로, 상기한 베이스(125)에 액상의 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 담겨진 다수의 마이크로캡슐(127)이 내장된 구조를 갖는다.

상기 마이크로캡슐(127)은 PVA수지로 이루어진 것이 바람직한데, 이 PVA수지는 기체투과율이 매우 낮은 특성을 갖는다. 예를 들어, 산소 투과율을 보면 나일론이나 PET의 1/100, LDPE의 1/20,000 정도이며, 이러한 특성으로 인해 내부에 담겨진 액상의 방향제 또는 탈취제가 증발하여 외부로 방출되는 것을 보다 효과적을 방지할 수 있는 장점을 갖는다. 또한, PVA는 초산비닐(VA)의 함량에 따라 녹는점이 달라지는데, VA함량이 27%인 EVA의 경우 녹는점은 68-70℃정도이고, 18%인 경우는 85-88℃, 5%인 경우는 103-106℃정도가 되며, 0%인 경우 LDPE와 같아서 110℃ 정도가 된다. 본 발명에 사용되는 PVA는 상대적으로 녹는점이 낮으면서도 주재료와의 혼화도를 고려할 때, 28%(중량기준) 내외의 VA혼합비를 갖는 것이 가장 바람직하다.

한편, 본 발명에서 상기 마이크로캡슐(127)의 소재는 상기한 PVA를 비롯한 기체투과성을 갖는 다양한 합성수지로 이루어질 수 있으며, 요구되는 방향제 또는 탈취제의 내열성, 발산강도 및 기능 지속성 등에 따라 적절한 투과성을 갖는 재료가 선택될 수 있다. 예를 들면, 방향제 또는 탈취제의 내열성이 낮을수록, 요구되는 발산강도가 낮을수록, 요구되는 기능 지속기간이 길수록 낮은 기체투과율을 갖 는 재료가 선택되고, 반대로 내열성 및 요구되는 발산강도가 높을수록, 기능 지속기간이 짧아도 될수록 기체투과율이 높은 재료가 선택되는 것이 바람직하다.

또한, 마이크로캡슐(127)에는 방향제(129) 및 탈취제(129) 중 어느 하나가 선택적으로 내장될 수도 있고, 양자 모두가 내장될 수도 있으며, 방향 기능과 탈취 기능을 모두 구비한 향제가 내장될 수도 있다. 상기 방향제(129) 및 탈취제(129)는 사용자의 취향과 용도에 따라 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 인공향제나 천연향제, 또는 그 혼합물로 이루어질 수 있고, 용도에 따라 아로마테라피 기능이 있는 향제가 선택될 수도 있다. 상기 방향제(129) 또는 탈취제(129)의 함유량은 각 향마스터뱃치펠릿(123) 별로 10% 내지 30%, 바람직하게는 20% 내외의 중량부 정도로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 마이크로캡슐(127)을 내장한 향마스터뱃치펠릿(123)은 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 각 마이크로캡슐(127)에 담겨있으므로, 사용전의 보관시에는 물론, 주재료펠릿(121)과 혼합 후 성형할 때 방향제나 탈취제가 상당 시간 동안 보호되어 열에 의한 상실이 최소화된다. 이에 따라 소량의 방향제(129) 또는 탈취제(129) 만으로도 성형된 포장재의 방향 또는 탈취 기능이 충분히 발휘될 수 있고, 그 효과도 장기간 지속적으로 유지될 수 있게 된다.

또한, 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 마이크로캡슐(127)에 의해 소량씩 균일하게 분포하게 되므로, 성형된 포장재에 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 고르고 양호하게 혼화되어 방향제(129) 또는 탈취제(129)에 의한 기계적 물성 저하를 최소화할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에서 상기 향마스터뱃치펠릿(123)은 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 함침된 구조로 이루어질 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 향마스터뱃치펠릿(123)은 다공성의 합성수지로 이루어진 베이스(125)를 액상의 방향제(129) 또는 탈취제(129)에 함침시켜 베이스(125)의 미세공(126)에 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 충전되도록 한 후, 그 외부를 합성수지로 코팅하여 보호막(131)을 형성한 것이다.

이러한 향마스터뱃치펠릿(123)에서 상기 베이스(125)는 PVA수지로 이루어지며, 28%(중량기준) 내외의 VA혼합비를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 경우에도, 방향제(129) 및 탈취제(129) 중 어느 하나가 선택적으로, 또는 양자 모두가 내장될 수 있고, 방향 기능과 탈취 기능을 모두 구비한 향제가 내장될 수도 있다. 또한, 상기 방향제(129) 또는 탈취제(129)의 함유량도 각 향마스터뱃치펠릿(123) 별로 20% 내외(대략 10 내지 30%)의 중량부를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조로 이루어진 향마스터뱃치펠릿(123)은 성형과정에서 방향제(129) 또는 탈취제(129)가 베이스(125)의 미세공(126)에 함입된 상태로 보호막(131)에 의해 상당 시간 보호되므로, 열에 의한 방향제(129) 또는 탈취제(129)의 손실이 최소화되어 방향 또는 탈취 효과가 높은 포장재의 제조가 가능하게 되며, 성형된 제품의 방향 또는 탈취 기능의 지속성도 우수하게 된다. 또한, 방향제(129)나 탈취제(129)가 미세공(126)을 통해 소량씩 고르게 분포되므로, 방향제(129) 또는 탈취제(129)의 혼화도가 높고, 기계적 물성도 양호하게 유지될 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 방향제 또는 탈취제를 마스터뱃치펠릿을 통해 주재료수지와 혼합하여 포장재를 성형함으로써, 성형 중 가해지는 열에 의한 방향제 또는 탈취제의 손실을 현저하게 감소시키고, 방향제 또는 탈취제의 혼화도 및 혼합 균일성을 향상시켜 소량의 방향제 또는 탈취제를 혼합하면서도 충분한 방향 또는 탈취 기능을 갖는 동시에 우수한 기계적 물성을 유지할 수 있는 포장재를 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.

이러한 본 발명의 효과는 상기 마스터뱃치펠릿을 마이크로캡슐에 방향제 또는 탈취제가 담겨 내장된 구조로 하거나, 다공성 베이스에 방향제 도는 탈취제가 함침된 상태로 보호막에 의해 코팅된 구조로 함으로써, 보다 효과적으로 구현될 수 있다.

Claims (4)

1. 캡슐이 내재된 다수개의 알갱이로 형성되어 합성수지 제품의 주재료와 혼합 성형되며, 상기 캡슐은 내부에 방향제 또는 탈취제가 내재되고 외부를 합성수지로 감싼 구조로 형성되어, 합성수지 제품 성형중에 가해지는 용융열에 의해 방향제 또는 탈취제가 파괴되지 않도록 피막을 형성시킨 것을 특징으로 하는 방향제 또는 탈취제가 포함된 합성수지 제조용 마스터뱃치.
2. 합성수지 제품의 주재료와 혼합 성형되며, 다수의 미세공이 형성된 다공성 베이스를 방향제 또는 탈취제에 함침시켜 미세공에 충전되게 하고, 이 베이스의 외부를 합성수지로 코팅하여 보호막을 형성한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 방향제 또는 탈취제가 포함된 합성수지 제조용 마스터뱃치.
3. 제1항 또는 제2항의 마스터뱃치를 주재료수지와 혼합 및 용융시켜 성형된 합성수지 제품.
4. 제1항 또는 제2항이 마스터뱃치를 주재료수지와 혼합 및 용융시켜 합성수지 제품을 성형하는 제조방법.

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