KR20090131843A - 폴리프로필렌/콩―단백질 바이오 복합재료 조성물, 이를이용한 바이오 복합시트 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 내·외장재용 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오(bio) 복합재료 조성물, 이를 이용한 바이오 복합시트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게 설명을 하면, 폴리프로필렌 수지와 콩 단백질 입자 및 ZnSO4을 포함하는 바이오 복합재료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 상기 복합재료 조성물로 제조된 바이오 복합시트는 매우 가볍고, 강도 및 휨탄성이 좋고, 성형성이 매우 좋으며, 가격경제력 및 촉감이 우수할 뿐만 아니라, 몇 차례의 재생가공을 통한 다른 용도로의 재활용이 가능하여 친환경적이다.
콩 단백질 입자, 폴리프로필렌, 자동차 내장재, 자동차 외장재

Description

폴리프로필렌/콩―단백질 바이오 복합재료 조성물, 이를 이용한 바이오 복합시트 및 이의 제조방법{Polypropylene/soy―protein compositions of bio composite materials, Bio composite sheet using that and Preparing method thereof}
본 발명은 폴리프로필렌 수지와 콩-단백질 입자 및 황산아연(ZnSO4)을 포함하는 바이오 복합재료 조성물, 이를 이용한 바이오 복합시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 바이오 복합재료 조성물로 제조된 바이오 복합시트는 매우 가볍고, 강도 및 휨탄성이 좋고, 성형성이 매우 좋으며, 가격경제력 및 촉감이 우수할 뿐만 아니라, 몇 차례의 재생가공을 통한 다른 용도로의 재활용이 가능하기 때문에 자연재활용 측면에서 매우 친환경적인 바, 자동차용 내·외장재로서 매우 적합하다.
일반적으로 건축용 내장재 또는 자동차의 도어트림(door trim)이나 트렁크 및 보닛 등에 내장되는 자용차용 내장재에는 합성수지 시트; 또는 합성수지와 목재 등의 부산물(예를 들면, 목재 칩 또는 톱밥 등) 및 바인더(binder)를 함께 시트(sheet)상으로 열압축 성형하여 제조한 복합시트; 또는 합성수지와 탈크(Talc)와 같은 무기입자를 컴파운딩한 복합시트;가 주로 사용되고 있다.
상기 자동차 내·외장재에 사용되는 합성수지는 일반적으로 멜라민수지나, 폴리프로필렌(Polypropylene, PP)수지, 폴리염화비닐(Poly vinyl chloride, PVC)수지 또는 아크릴수지, 페놀수지 등을 시트형태로 주로 사용하는데, 이러한 합성수지 시트는 제조 등에 있어 환경공해를 일으킬 뿐만 아니라, 이를 이용하여 제조된 시트는 사용 후 재활용이 어려워 사후 처리가 매우 곤란하여 친환경적이지 못한 문제가 있다.
또한, 상기 기존의 복합시트는 목재 등의 부산물인 목재 칩 또는 톱밥 등의 폐기물을 재활용하고 있으나, 그 수요를 충족하기에는 부족하고 재료의 확보를 위한 대규모의 벌목이 불가피한 문제가 있으며, 또한, 벌목 후에 산림이 복구되기 위해서는 수십 년이 소요되어야 하므로, 현재에는 목재 채취를 위한 벌목에 따른 산림훼손으로 인한 산림자원의 고갈 및 이에 따른 산소공급을 비롯한 자연 정화능력이 현저히 저하되고 있으며, 환경파괴와 오염 등 심각한 환경문제가 야기되고 있다.
최근 이와 같이 친환경적이지 못한 합성수지 시트 및 복합시트의 사용을 대체할 친환경적인 자동차 내·외장재에 사용될 복합재료의 연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
이에 본 발명자들이 기존 합성수지 시트 또는 복합시트의 문제점을 해결하고자 부단히 노력한 결과, 폴리프로필렌 수지와 콩-단백질 입자를 도입한 바이오 복합재료를 안출하게 되었고, 자동차의 내·외장재로서 적합한 물성을 갖도록 하기 위한 이들 조성물간의 적정 조성비율 및 이의 제조방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바이오 복합재료는 폴리프로필렌 수지, 콩-단백질 입자 및 황산아연(ZnSO4)를 포함하고 있는 것을 그 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 바이오 복합재료를 이용한 바이오 복합시트 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 바이오 복합시트의 제조방법은
바이오 복합재료 조성물을 완전 혼합하는 제 1 단계; 상기 혼합된 바이오 복합재료를 용융압출하여 팰럿을 성형하는 제 2 단계; 상기 성형된 팰럿을 온도 150℃ ~ 250℃, 압력 45 kg/㎠ ~ 80 kg/㎠ 조건에서 열프레스 가공하여 시트를 성형하는 제 3 단계; 및 상기 성형된 시트를 냉압 프레스로 가공하여 바이오 복합시트를 제조하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바이오 복합재료 조성물을 이용하여 제조한 바이오 복합시트는 매 우 가볍고, 강도 및 휨탄성이 좋고, 성형성이 매우 좋으며, 가격경제력 및 촉감이 우수할 뿐만 아니라, 몇 차례의 재생가공을 통한 다른 용도로의 재활용이 가능하기 때문에 자연재활용 측면에서 매우 친환경적이다.
이러한 본 발명을 더욱 자세하게 설명을 하면 아래와 같다.
본 발명은 폴리프로필렌 수지, 콩-단백질 입자 및 황산아연(ZnSO4)를 포함하고 있는 자동차 내·외장재용 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료 조성물에 관한 것으로서, 조성물들의 조성비율은 아래와 같다.
본 발명의 자동차 내·외장재용 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료 조성물은
폴리프로필렌 수지 65 중량% ~ 85 중량%, 콩-단백질 입자 10 중량% ~ 30 중량% 및 황산아연(ZnSO4) 2 중량% ~ 10 중량%를 포함하고 있는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 상기 조성물질들을 나누어서 자세하게 설명을 하면,
상기 폴리프로필렌 수지(Polypropylene resin, 이하 "PP 수지"로 칭한다.)는 원료가 풍부하고 저렴하며, 제조법도 간단할 뿐만 아니라, 비중이 매우 작아 가볍고, 강하며, 열전도성이 낮아 높은 보온성을 갖으며, 높은 탄성력, 물을 흡수하지 않는 성질이 있고, 내약품에 강하며, 열가소성을 이용한 가공이 매우 용이할 뿐만 아니라 매우 저렴하여 그 용도가 점차로 증가되고 있다. 본 발명에서 사용되는 상기 PP 수지는 이러한 특성을 갖는 폴리프로필렌을 칩 형태로 가공하여 사용할 수 있다. 상기 PP 수지는 폴리프로필렌 단독 중합체, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 및 폴리프로필렌 블록 공중합체 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상을 사용할 수 있는데, 용융지수(MI) 0.5 g/10분 ~ 30 g/10분, 바람직하게는 1.5 g/10분 ~ 20 g/10분 (ASTM D1238, 230℃)인 것을 사용할 수 있는데, 이때, 상기 PP 수지의 용융지수가 0.5 g/10분 미만인 것을 사용하면 과도한 용융점도 상승으로 인한 복합재료 가공성이 어려워지는 문제가 발생할 수 있고, 30 g/10분 초과하는 것을 사용하면, 기계적 물성 향상을 크게 기대할 수 없어 산업적으로 활용가치가 저하되는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내의 용융지수를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 PP 수지는 평균분자량 300,000 g/mol ~ 500,000 g/mol인 것을 사용할 수 있으며, 이때, 평균분자량이 300,000 g/mol 미만이면 최종 복합재료의 물성저하 문제가 발생할 수 있고, 500,000 g/mol 초과시 용융압출시 과도한 부하가 걸리는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 PP 수지는 바이오 복합재료 조성물의 전체 중량에 대하여 65 중량% ~ 85 중량%, 더욱 바람직하게는 70 중량% ~ 80 중량%를 사용할 수 있는데, 여기서, 상기 PP 수지를 65 중량% 미만으로 사용시 폴리프로필렌 수지 함량이 부족하여 기계적 물성의 저하가 발생하고, 85 중량%를 초과하여 사용시 콩-단백질 입자 및 황산아연(ZnSO4)입자의 사용량이 상대적으로 감소하여 얻고자 하는 기계적 물성 을 갖는 바이오 복합재료를 제조할 수 없는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 가장 좋다.
본 발명의 조성물질 중 하나인 상기 콩-단백질 입자는 상기 PP 수지 내부에 분산되어 물성을 증가시키는 역할을 하는데, 이러한 콩-단백질 입자에 대하여 설명을 하면, 콩(soy bean)은 처리에 따라 다음과 같은 물질들이 생성된다. 일차적으로 콩기름(soybean oil)이 발생하며, 기름이 제거된 잔유물을 탈지 콩 플레이크(Defatted Soy Flake)라고 하며, 이 물질로부터 콩 분말(soy flour), 콩 분말 집약체(Soy Concentrate, 이하, "SC"로 칭한다.) 및 콩 단백질 분리체(Soy Protein Isolate, 이하,"SPI"로 칭한다.)인 3가지 물질을 얻을 수 있다. 상기 SC는 단백질 함량이 약 60% 이상이며, 상기 SPI는 단백질 함량이 90% 이상이며 그 외에는 탄수화물 등으로 구성되는데, 본 발명의 조성물질인 상기 콩-단백질 입자는 콩 분말 집약체와 콩-단백질 분리체를 평균직경 5 ㎛ ~ 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ ~ 30 ㎛이 되도록 분쇄한 것을 사용할 수 있다. 여기서, 상기 콩-단백질 입자의 평균직경이 5 ㎛ 미만인 것을 사용하면 PP 수지 내에서의 분산불량으로 인한 응집현상이 발생하여 물성이 떨어지며, 평균직경이 50 ㎛ 초과한 것을 사용하면 충격물성이 감소하여 산업적 응용범위가 좁아지는 문제가 발생할 수 있다. 상기 콩-단백질 입자는 본 발명의 바이오 복합재료 조성물 전체 중량에 대하여 10 ~ 30 중량%, 더욱 바람직하게는 15 중량% ~ 25 중량%를 사용할 수 있는데, 여기서, 상기 콩-단백질 입자를 10 중량% 미만으로 사용시 기계적 물성향상이 낮아 산업적 응용가능성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있고, 30 중량%를 초과하여 사용시 과도한 콩 입자 함량에 의한 제조원가 상승으로 인한 산업적 응용 가능성이 낮아지는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 가장 좋다.
본 발명의 조성물질 중 또 다른 하나인 상기 황산아연은 PP 수지 내에 마이크로 사이즈로 분산되는 콩-단백질 입자를 가교시키는 역할을 하며, 상기 황산아연은 바이오 복합재료 조성물 전체 중량에 대하여 2 중량% ~ 10 중량%, 더욱 바람직하게는 3 중량% ~ 5 중량% 사용할 수 있다. 이때 상기 황산 아연이 2 중량% 미만이면 PP 수지 내에 분산된 콩-단백질 입자의 가교성이 떨어져서 충격강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 10 중량% 초과시 과도한 콩 입자간 가교로 인하여 용융압출 공정에서 기기 부하가 크게 걸리는 문제가 발생할 수 있기 때문에 상기 범위 내에서 사용하는 것이 좋다.
앞서 설명한 본 발명의 바이오 복합재료를 이용하여 바이오 복합시트를 제조하여 자동차용 내·외장재로 사용할 수 있는데, 아래에서 상기 본 발명의 바이오 복합시트를 제조하는 방법에 대하여 설명을 하겠다.
본 발명의 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트의 제조방법은
바이오 복합재료 조성물을 완전 혼합하는 제 1 단계;
상기 혼합된 바이오 복합 재료를 용융압출하여 팰럿을 성형하는 제 2 단계;
상기 성형된 팰럿을 온도 150℃ ~ 250℃, 압력 45 kg/㎠ ~ 80 kg/㎠ 조건에서 열프레스 가공하여 시트를 성형하는 제 3 단계; 및
상기 성형된 시트를 냉압 프레스로 가공하여 바이오 복합시트를 제조하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
상기 제 1 단계에 있어서, 상기 바이오 복합재료는 PP 수지 65 중량% ~ 85 중량%, 콩-단백질 입자 10 중량% ~ 30 중량% 및 황산아연(ZnSO4) 2 중량% ~ 10 중량%를 포함하고 있으며, 이들을 믹싱머신(블렌딩 머신 또는 호퍼(hopper)) 등을 이용하여 완전 혼합시켜서 혼합 재료를 만든다. 여기서, 상기 PP 수지, 콩-단백질 입자 및 황산아연은 앞서 설명한 것과 동일한 것을 사용한다.
상기 제 2 단계에 있어서, 용융압출은 당업계에서 사용되는 일반적인 방법을 사용하여 용융압출을 할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않으나, 혼합된 재료를 이축 압출기를 사용하여 팰럿상태로 성형시킬 수 있다.
상기 제 3 단계에 있어서, 성형된 팰럿을 온도 150℃ ~ 250℃, 압력 45 kg/㎠ ~ 80 kg/㎠, 더욱 바람직하게는 50 kg/㎠ ~ 70 kg/㎠ 조건에서 열프레스 가공하여 시트 (sheet)상태로 성형 가공하는데, 여기서, 상기 온도가 150℃ 미만이면 충분한 열공급이 이루어지지 않아서, 성형이 어려운 문제가 발생하고, 250℃ 초과시 콩 입자의 변형이 발생하고 냄새가 발생하는 문제가 발생한다. 또한, 상기 압력이 압력 45 kg/㎠ 미만시 복합재료 내 치밀도가 충분하지 문제가 발생하고 80 kg/㎠ 초과시 과도한 압축압력에 의해 표면 평활도가 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 제 4 단계는 마지막 단계로서 제 3 단계에서 성형된 시트를 냉압 프레스 가공하여 특정 형태의 바이오 복합시트를 완성하게 되는데, 이때 제 3 단계에서 용융압축 성형된 시트가 급냉되면서 조직이 단단하고 치밀하며 표면이 매끈한 폴리 프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트로 완성되게 된다. 가공 후 바이오 복합시트의 두께는 1.5 ㎜ ~ 4.5 ㎜, 더욱 바람직하게는 2 ㎜ ~ 3 ㎜ 가 되도록 가공하는 것이 바람직하나, 사용 목적에 따라서는 좀 더 두껍게 성형해도 무방하다.
상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명에 의한 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트는 매우 가볍고, 강도 및 휨탄성이 좋고, 성형성이 매우 좋으며, 가격이 저렴하여 대쉬 아우터(dash outer), 대쉬 이너(dash inner), 후드 사일런스(hood silence), 도어패드(door pad), 도어트림(door trim), 헤드라이너(headliner), 패키지트레이(pakage tray), 트렁크 매트(trunk mat), 리어 패키지 트레이(rear package tray)와 같은 자동차 내·외장재로 사용하기에 매우 적합하다.
그리고 상기 바이오 복합시트를 제조하는 주재료 중 하나인 콩-단백질 입자는 전 세계적으로 재배량이 매우 많으며 그 성장 속도 및 환경적응력이 뛰어나므로 친환경적 소재라 할 수 있으며, 또한 본 발명의 바이오 복합시트는 사용 후 이를 폐기처분할 필요없이 이를 잘게 절단한 후, 열프레스 가공하여 다른 용도의 패널 등을 생산하는 방법 등으로 재활용할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 본 발명에 의한 상기 바이오 복합시트의 제조방법은 그 공정수가 매우 적고 단순하여 생산성이 높고 대량생산화가 쉬워 품질 뿐만 아니라 경제적인 면에서의 경쟁력 또한 우수한 장점이 있다.
앞서 설명한 본 발명의 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료, 이를 이용한 바이오 복합시트는 그 용도에 따라서 두께와 강도를 다르게 제조함으로써 건축 용 내장재 등 다른 유사 용도 분야로 그 활용폭을 넓혀 사용할 수도 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠다. 그러나, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트의 제조
실시예 1 ~ 8
하기 표 1와 같은 조성비를 같도록 용융지수 20 g/10분(ASTM D1238, 230℃)인 폴리 프로필렌 랜덤 공중합체 수지(한국 LG-Caltex 주식회사의 R724J 제품), 평균입자크기 25 ㎛인 콩-단백질 입자(미국 Protein Technologies사의 Supro 760) 및 황산아연(미국 Aldrich사)을 믹싱머신을 이용하여 완전혼합하여 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료 조성물을 제조한 후, 혼련장비인 이축압출기에 투입하여 상기 조성물을 용융점 이상의 온도인 210 ℃에서 용융압출하여 팰럿으로 성형하였다. 상기 팰럿을 210 ℃, 68 kg/㎠에서 열프레스 가공하여 시트를 성형한 후, 상기 성형된 시트를 냉압프레스 가공하여 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트를 제조하여 실시예 1 ~ 4를 실시하였다.
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 5 ~ 8을 실시하되,
실시예 5와 실시예 6은 용융지수 8 g/10분 (ASTM D1238, 230℃)와 용융지수 30 g/10분을 갖는 폴리프로필렌 랜덤 공중합 수지를 사용하여 각각 실시하였으며,
실시예 7과 실시예 8은 평균직경이 10 ㎛ 및 45㎛인 콩-단백질 입자를 사용하여 각각 하기 표 1과 같은 조성비를 같도록 실시하였다.
비교예 1 ~ 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 ~ 4를 실시하되, 비교예 1 과 비교예 2는 본 발명이 제시하는 조성비를 벗어나게 하기 표 1과 같이 실시하였고, 비교예 3은 용융지수 40 g/10분을 갖는 폴리프로필렌 랜덤 공중합 수지를 그리고 비교예4는 평균직경이 65 ㎛인 콩-단백질 입자를 사용하여 바이오 복합시트를 제조하였다.
구 분 PP 수지 콩-단백질 입자 황산아연
실 시 예 1 70 25 5
2 75 20 5
3 80 15 5
4 85 12 3
5 75 20 5
6 75 20 5
7 75 20 5
8 75 20 5
비 교 예 1 62 30 8
2 90 5 5
3 75 20 5
4 75 20 5
실험예
물성측정실험
상기 실시예 1 ~ 8 및 비교예 1 ~ 4에서 제조한 바이오 복합시트의 기계적 물성 측정을 위하여, 사출성형을 통하여 아래 측정법 (ASTM D 638, ASTM D 256, ASTM D 790)에서 제시한 시편으로 성형한 후, 상기 측정법에서 제시하는 각각의 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 인장물성 측정시편은 덤벨형 모양의 시편이며, 충격강도 측정시편은 시편에 노치가 형성된 시편의 모양을 사용하였다.
인장특성 측정
ASTM D 638 (Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics)에 의거하여 측정용 시편을 만들어 만능시험기를 사용, 인장강도(Tensile Strength)를 측정하여 하기 수학식 1을 이용하여 그 값을 측정하였다.
인장강도(Pa) = 최대 로드(load, N) ÷ 초기 시료의 단면적(m2)
충격강도 측정방법
ASTM D 256 (Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics)에 의거하여 측정용 시편을 만들어 아이조드 충격기를 사용하여 충경강도(Impact Strength)를 측정하였다.
굴곡탄성율 측정방법
ASTM D 790 (Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics)에 의거하여 측정용 시편을 만들어 만능시험기를 사용, 굴곡탄성율(flexural modulus)을 측정하였다.
구 분 물성측정실험 결과
인장강도(kgf/cm 2 ) 충격강도(kgf-cm/cm) 굴곡탄성율(kgf/cm 2 )
실시예 1 244 9.3 16550
실시예 2 248 9.2 16500
실시예 3 250 9.0 16380
실시예 4 260 8.7 16420
실시예 5 251 9.1 16600
실시예 6 243 9.1 16400
실시예 7 248 9.2 16520
실시예 8 249 8.9 16450
비교예 1 222 4.3 16100
비교예 2 204 5.9 15900
비교예 3 259 3.9 16200
비교예 4 215 4.1 16000
실시예 1 ~ 4의 실험결과를 살펴보면, PP 수지의 함유량이 증가하고, 콩 단백질 입자의 함유량이 감소함에 따라, 인장강도가 증가하고 충격강도가 감소하는 특성을 보였다. 그리고 용융지수가 다른 PP 수지를 사용하여 제조한 실시예 5와 실시예 6의 경우, 용융지수가 낮은 PP 수지를 사용한 실시예 5가 인장강도가 실시예 6 보다 조금 더 높게 나왔으나, 충격강도의 차이는 없었다. 이를 통하여 PP 수지의 용융지수가 인장강도와 관련이 있음을 알 수 있다. 그리고, 콩-단백질 입자의 직경이 다른 것을 사용하여 제조한 실시예 7과 실시예 8의 실험결과를 살펴보면, 콩-단백질 입자의 직경이 더 큰 실시예 8이 충격강도가 낮은 결과를 보였는 바, 이를 통하여 콩-단백질 입자의 직경변화가 충격강도와 관련이 있음을 알 수 있다.
본 발명이 제시한 조성비를 벗어나서 실시한 비교예 1와 비교예 2의 경우, 인장강도, 충격강도 및 굴곡탄성율 모두 본 발명인 실시예 1 ~ 8 보다 물성이 낮은 것을 확인할 수 있다. 용융지수가 30 g/10분(ASTM D1238, 230℃)을 초과한 40 g/10분인 것을 사용한 비교예 3의 경우, 인장강도 및 굴곡탄성율은 좋은 편이나, 충격강도가 매우 떨어지는 것을 확인할 수 있으며, 평균입자크기가 50 ㎛를 초과한 65 ㎛인 콩-단백질 입자를 사용하여 실시한 비교예 4의 경우에는 인장강도, 충격강도 및 굴곡탄성율 모두 실시예와 비교하여 물성이 크게 떨어지는 것을 확인할 수 있다.
실험예 2
밀도측정실험
ASTM D792 실험방법에 의거하여, 실시예 1 ~ 8 에서 제조한 본 발명의 바이오 복합시트의 밀도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.
구 분 밀도 측정 결과 (단위 : g/㎤)
실시예 1 0.99
실시예 2 0.98
실시예 3 0.97
실시예 4 0.96
실시예 5 0.98
실시예 6 0.98
실시예 7 0.98
실시예 8 0.98
상기 표 3에서 보여주는 바와 같이, 본 발명의 바이오 복합재료로 제조한 바이오 복합시트는 밀도가 1 이하로 매우 가볍다는 것을 확인할 수 있다.
제조예 1
실시예 1에서 제조한 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트를 이용하여 리어 패키지 트레이를 제조하였으며, 제조된 리어 패키지 트레이를 도 1에 사진으로 나타내었다.
실험예 1, 2를 통해서 확인하였듯이 본 발명의 바이오 복합재료를 이용하여 재조한 바이오 복합시트는 매우 가볍고, 물이 침투하지 않는 방수성이 좋으며, 강도 및 휨탄성이 좋고, 성형성이 매우 좋으며, 가격이 저렴할 뿐만 아니라 친환경적인 바, 대쉬 아우터(dash outer), 대쉬 이너(dash inner), 후드 사일런스(hood silence), 도어패드(door pad), 도어트림(door trim), 헤드라이너(headliner), 패키지트레이(pakage tray), 트렁크 매트(trunk mat), 리어 패키지 트레이(rear package tray) 등과 같은 자동차 내·외장재용 기재로서 그 응용이 기대된다.
도 1은 제조예 1에서 제조한 리어 패키지 트레이(rear package tray)의 사진이다.

Claims (7)

  1. 폴리프로필렌 수지 65 중량% ~ 85 중량%, 콩-단백질 입자 10 중량% ~ 30 중량% 및 황산아연(ZnSO4) 2 중량% ~ 10 중량%를 포함하고 있는 것을 그 특징으로 하는 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수(MI) 0.5 g/10분 ~ 30 g/10분(ASTM D1238, 230 ℃)로서, 폴리프로필렌 단독 중합체, 폴리프로필렌 블록 공중합체 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 중에서 선택된 단종 또는 2 종 이상인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 콩-단백질 입자는 평균직경이 5 ㎛ ~ 50 ㎛인 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합재료 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중에서 선택된 어느 한 항의 상기 바이오 복합재료 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트.
  5. 제 4 항의 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트를 포함하는 자동차용 내장재.
  6. 제 4 항의 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트를 포함하는 자동차용 외장재.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중에서 선택된 어느 한 항의 바이오 복합재료 조성물을 완전 혼합하는 제 1 단계;
    상기 혼합된 바이오 복합재료를 용융압출하여 팰럿을 성형하는 제 2 단계;
    상기 성형된 팰럿을 온도 150℃ ~ 250℃, 압력 45 ~ 80 kg/㎠ 조건에서 열프레스 가공하여 시트를 성형하는 제 3 단계; 및
    상기 성형된 시트를 냉압 프레스로 가공하여 바이오 복합시트를 제조하는 제 4 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 하는 폴리프로필렌/콩-단백질 바이오 복합시트를 제조하는 방법.
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