KR20140098330A

KR20140098330A - 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법

Info

Publication number: KR20140098330A
Application number: KR1020130010755A
Authority: KR
Inventors: 이장유
Original assignee: (주) 남경
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2014-08-08

Abstract

본 발명은 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 제조 방법은 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은, 물 100중량부에 대해 열가소성 원료수지 60∼80 중량%, 바이오세라믹스 분말 5∼15 중량% 및 가소제 및 안정화제 5∼35 중량%를 혼합하여, 80 ~ 100℃로 가열된 물을 교반하면서, 열가소성 수지를 서서히 혼합하고, 10 ~ 60분 동안 가열하여 용융시키는 액상바인더 제조 공정; 상기 제조된 액상바인더 100중량%에 대해 유연제인 구연산 10 ~ 30 중량%, 경화제인 액상규산소다 3 ~ 10중량%, 안료 0.2 ~ 0.5 중량%가 혼합되는 첨가물을 혼합공정; 상기 첨가물이 혼합된 액상바인더를 상온으로 냉각하고, 천연화이버인 목분 100중량%에 대해 액상바인더 60 ~ 70중량%를 혼합 반죽하는 혼합물제조공정과; 상기 혼합물을 80 ~ 150℃의 열이 가해진 성형기에 투입하여 성형하는 성형공정; 및 성형공정에서 연신된 필름 성형물을 실온에서 안치하여 성형제품을 굳게 하는 경화공정;을 포함하여 이루어진다. 이에 따라 액상으로 제조하여 천연화이버인 목분과의 혼합시 별도의 물을 첨가하지 않고도 혼합이 가능하고, 결합재인 바인더가 균일하게 분포되어 최종물 생산시 균일한 강도의 제품을 수득 할 수 있도록 하며, 매립폐기시 신속한 분해가 이루어짐은 물론 목분에 포함된 각종 미네랄을 토양에 재공급하여 토양의 산성화를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

분해성 열가소성 포장 필름 제조방법{The method for A degradable Packaging Film}

본 발명은 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 본 발명은 열가소성 수지에 바이오세라믹스 파우더 및 천연화이버를 포함시켜 가공하여 세라믹 소재로부터 방사되는 원적외선에 의한 항균성을 제공하고 천연화이버로 부터 미생물의 냄새를 흡착 분해하고 음이온을 발생시켜 친환경적인 분해성 열가소성 포장필름 제조방법에 관한 것이다.

폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate), 나일론(Nylon), 폴리올레핀(Polyolefin) 또는 연질폴리염화비닐(PVC) 등의 원유기반 수지는 현재까지도 포장용 재료 등 다양한 용도의 소재로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 원유기반 수지는 생분해성을 가지지 않아 폐기시 지구 온난화가스인 이산화탄소 등을 다량 배출하는 등 환경오염을 유발하는 문제가 있다.

또한, 점차로 석유 자원이 고갈되어감에 따라, 최근에는 바이오 매스(Bio mass) 기반의 수지, 대표적으로 폴리유산 수지의 사용이 널리 검토되고 있다.

그러나, 이러한 폴리유산 수지는 원유기반 수지에 비하여 기계적 물성 등이 충분치 못하기 때문에, 이를 적용할 수 있는 분야 또는 용도에 한계가 있었던 것이 사실이다. 특히, 폴리유산 수지를 포장용 필름 등의 포장용 재료로서 적용하고자 하는 시도가 이루어진 바 있지만, 상기 폴리유산 수지의 낮은 유연성 때문에 이러한 적용은 한계에 부딪히고 있다.

이러한 폴리유산 수지의 한계를 극복하기 위해, 폴리유산 수지에 저분자량 유연제 또는 가소제를 첨가하거나, 폴리유산 수지 등에 폴리에테르계 또는 지방족 폴리에스테계 폴리올을 부가 중합한 가소제를 도입하는 등의 방법이 제안된 바 있다.

그러나, 이들 방법에 따라 폴리유산 수지를 포함하는 포장용 필름 등을 얻더라도, 대부분의 경우에 있어서 유연성을 향상시키는데 한계가 있었던 것이 사실이다. 더구나, 상기 가소제 등이 시간의 경과에 따라 블리드 아웃될 뿐 아니라, 상기 포장용 필름의 헤이즈가 커지고 투명성이 낮아지는 단점 또한 존재하였다. 또한, 상기 가소제 등이 포장용 필름의 기계적 물성을 저하시키는 경우도 다수 발생하였으며, 특히, 우수한 기계적 물성을 유지하면서도 압출 등의 방법으로 가공이 용이한 폴리유산 수지는 거의 제안된 바 없다. 더구나, 상기 가소제 등을 첨가하게 되면, 폴리유산 수지에 대한 황변(yellowish) 등이 일어나 포장용 필름의 외관 상태를 저하시키는 경우 또한 다수 발생하였다.

이에 보다 향상된 유연성을 나타내면서도, 외관 상태가 우수하고, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 또는 필름 가공성 등의 제반 물성이 우수하게 나타내는 폴리유산 수지계 포장용 필름 등의 개발이 계속적으로 요청되고 있다.

[관련기술문헌]

1. 포장용 열 수축 필름(Heat-Shrinkable Film for Wrapping) (특허출원번호 제10-2005-0007002호)

2. 포장필름용 폴리에틸렌 수지 조성물(Polyethylene resin composition for packaging film) (특허출원번호 제10-2006-0111671호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 열가소성 수지, 바이오세라믹스을 물에 용융하여 액상의 바인더를 제조하고, 제조된 액상바인더와 천연화이버를 혼합한 후 성형하여 포장 필름을 제조함으로써 생분해가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 등 친환경적인 분해성 열가소성 포장필름 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 열가소성 수지에 바이오세라믹스 파우더 및 천연화이버를 포함시켜 가공하여 세라믹 소재로부터 방사되는 원적외선에 의한 항균성을 제공하고 천연화이버로 부터 미생물의 냄새를 흡착 분해하고 음이온을 발생시켜 친환경적인 분해성 열가소성 포장필름 제조방법에 관한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은, 물 100중량부에 대해 열가소성 원료수지 60∼80 중량%, 바이오세라믹스 분말 5∼15 중량% 및 가소제 및 안정화제 5∼35 중량%를 혼합하여, 80 ~ 100℃로 가열된 물을 교반하면서, 열가소성 수지를 서서히 혼합하고, 10 ~ 60분 동안 가열하여 용융시키는 액상바인더 제조 공정; 상기 제조된 액상바인더 100중량%에 대해 유연제인 구연산 10 ~ 30 중량%, 경화제인 액상규산소다 3 ~ 10중량%, 안료 0.2 ~ 0.5 중량%가 혼합되는 첨가물을 혼합공정; 상기 첨가물이 혼합된 액상바인더를 상온으로 냉각하고, 천연화이버인 목분 100중량%에 대해 액상바인더 60 ~ 70중량%를 혼합 반죽하는 혼합물제조공정과; 상기 혼합물을 80 ~ 150℃의 열이 가해진 성형기에 투입하여 성형하는 성형공정; 및 성형공정에서 연신된 필름 성형물을 실온에서 안치하여 성형제품을 굳게 하는 경화공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은 상기 바이오세라믹스 분말은 SiO₂:10∼60 중량%, Fe₂O₃:12∼18 중량%, Al₂O₃:8∼25 중량%, MgO:7∼19 중량%, K₂O 14∼22 중량%로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은 상기 열가소성 원료수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 및 니트로 셀룰로오스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고, 가소제는 인산 트리크레실, 프탈산 디부틸, 프탈산 디옥틸, 아디핀산 디옥틸, 디이소 데실 프탈레이트 및 디이소 노닐 프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이며, 안정화제는 Ba계, Zn계, 또는 K계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은 상기 바이오세라믹스 분말은 CaO 12∼17 중량% 또는 Na₂0 10∼20 중량%을 포함하고, 상기 가소제는 전조성물 중량 기준으로 4.5∼30 중량%, 안정화제는 0.5∼5 중량%로 포함되고, 상기 안료는 연백, 아연화, 티탄하양, 리토폰, 오레올린, 코발트그린, 세룰리안블루, 코발트불루, 코발트바이올렛, 감청 및 울트라마린으로 이루어지는 군으로 부터 선택되는 적어도 하나를 전 조성물 중량 기준으로 0.0∼0.3 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은 열가소성 수지, 바이오세라믹스을 물에 용융하여 액상의 바인더를 제조하고, 제조된 액상바인더와 천연화이버를 혼합한 후 성형하여 포장 필름을 제조함으로써 폐기시 생분해가 용이하게 이루어질 수 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은, 열가소성 수지에 바이오세라믹스 파우더 및 천연화이버를 포함시켜 가공하여 세라믹 소재로부터 방사되는 원적외선에 의한 항균성을 제공하고 천연화이버로 부터 미생물의 냄새를 흡착 분해하고 음이온을 발생시켜 친환경적인 포장필름을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법은 바인더를 액상으로 제조하여 천연화이버인 목분과의 혼합시 별도의 물을 첨가하지 않고도 혼합이 가능하고, 결합재인 바인더가 균일하게 분포되어 최종물 생산시 균일한 강도의 제품을 수득 할 수 있도록 하며, 매립폐기시 신속한 분해가 이루어짐은 물론 목분에 포함된 각종 미네랄을 토양에 재공급하여 토양의 산성화를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조공정을 도시한 흐름도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

이하, 본 발명의 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법 제조 방법에 관하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 분해성 열가소성 포장 필름 제조공정을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 액상바인더 제조공정(S1), 혼합물제조공정(S2), 성형공정(S3), 경화공정(S4)로 이루어진다.

상기 액상바인더 제공공정(S1)은 물 100중량부에 대해 열가소성 원료수지 60∼80 중량%, 바이오세라믹스 분말 5∼15 중량% 및 가소제 및 안정화제 5∼35 중량%를 혼합하여, 80 ~ 100℃로 가열된 물을 교반하면서, 열가소성 수지를 서서히 혼합하고, 10 ~ 60분 동안 가열하여 용융시켜 액상바인더를 제조하게 된다.

보다 구체적으로 본 발명의 제조 방법에 있어서 사용될 수 있는 열가소성 수지의 예로서는, 포장 필름을 제조할 수 있는 열가소성 수지로서 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 니트로 세룰로오스 수지 등을 들 수 있다.

이러한 원료 수지의 함량은 수지의 종류 및 사용 용도 등에 따라 다양하게 변화될 수 있으나, 통상적으로 수지의 함량이 60 중량% 미만인 경우에는 포장 필름의 인성, 강도 및 연질성 등이 열등하게 되어 바람직하지 못하며, 반면에 80 중량%를 초과하는 경우에는 포장 필름의 유연성이 열등하게 될 우려가 있을 뿐만 아니라 본 발명이 의도하는 충분한 항균성을 나타내지 못할 염려가 있으므로 역시 바람직하지 못하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서 바이오세라믹스 소재는 대체로 무독성으로서 인체에 무해하며 세라믹 분말 전 중량 기준으로 SiO₂:10∼60 중량%, Fe₂O₃:12∼18 중량%, Al₂O₃:8∼25 중량%, MgO:7∼19 중량%, K₂O 14∼22 중량%을 함유한다.

그러나, 본 발명에 사용되는 바이오세라믹 성분은 상기한 성분만으로 엄격히 한정되는 것은 아니며, 상기한 성분 이 외에 미량의 기타 성분들을 포함할 수도 있다.

또한, 가소제는 인산 트리크레실, 프탈산 디부틸, 프탈산 디옥틸, 아디핀산 디옥틸, 디이소 데실 프탈레이트 및 디이소 노닐 프탈레이트로 등을 선택적으로 사용할 수 있다. 즉 주원료인 열가소성 수지와 상용성이 있고 비휘발성, 내유성, 내수성, 절연성, 무독성인 것이라면 특별한 제한은 없다. 상기 한 특성의 조화 측면에서 프탈산 디옥틸이 바람직하다. 그 첨가량은 4.5∼30 중량%이며, 바람직하게는 10∼25 중량%, 특히 바람직하게는 20 중량%이다. 한편, 4.5 중량% 미만인 경우에는 항균 필름의 가소성이 열등하게 될 우려가 있는 반면, 30 중량%를 초과하는 경우에는 연화점이 지나치게 낮아져서 가공성이 열등하게 되고 항균 필름의 강도 및 인성이 낮아지게 되어 바람직하지 못하다.

본 발명에 있어 사용될 수 있는 안정화제로서는 Ba계, Zn계, 또는 K계 스테아레이트를 들 수 있으며, 그 첨가량은 통상적으로 0.5∼5.0 중량%이며, 0.5 중량% 미만인 경우에는 안정화 효과가 열등하게 될 우려가 있으며 5.0 중량%를 초과하더라도 그에 따른 상승 효과를 기대키 곤란하므로 이 역시 바람직하지 못하다.

상기 액상바인더제조공정 다음에는 유연성을 증가시키기 위한 유연제와, 표면경화를 촉진시키기 위한 경화제 및 안료를 선택 혼합하는 첨가물혼합공정(S2)이 더 이루어질 수 있다.

상기 유연제로는 공지된 다양한 물질이 혼합 사용할 수 있으나 대표적으로는 구연산(Citric Acid)을 사용하는 것이다. 상기 구연산은 액상바인더를 구성하는 폴리비닐알콜 100중량%에 대해 10 ~ 30중량%를 혼합사용함이 바람직하다.

상기 10중량% 이하로 혼합될 경우 유연성 증가의 효과가 미비하고, 30중량% 이상으로 혼합될 경우에는 탄성력 증가는 미비함에 비해 접착성이 저하되는 단점이 있으므로, 상기 범위내에 혼합사용됨이 바람직하며 혼합시 충분한 혼련을 하여 사용함이 바람직하다.

또한, 상기 경화제로는 규산소다를 사용할 수 있다. 이러한 규산소다는 액상바인더 100 중량%에 대해 3 ~ 10 중량%를 혼합사용하며, 사용되는 규산소다는 물과 혼합된 액상상태로 전체 혼합물 100중량%에 대해 고형분의 규산소다를 20 ~ 30중량%가 혼합사용된다.

또한, 상기 안료는 무기안료를 사용하여 백색도를 향상시킬 수 있는 것으로, 액상바인더 100중량%에 대해 0.2~ 0.5 중량%를 혼합사용함이 바람직하다.

상기 항균 필름에 색상을 부여하기 위한 안료를 첨가할 수도 있으며, 원하는 색상에 따라 적절한 무기 또는 유기 안료를 선택하여 사용할 수 있다. 안료의 첨가량은 본 발명에 있어 제한적이지 않으나, 통상적으로는 0.2∼0.5 중량% 정도가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 투명 또는 반투명인 것이 보다 바람직할 수 있다. 본 발명에 미량 첨가될 수 있는 전형적인 안료로서는, 연백, 아연화, 티탄하양, 리토폰, 오레올린, 코발트그린, 세룰리안블루, 코발트불루, 코발트바이올렛, 감청, 울트라마린 등을 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.

한편, 상기 액상바인더 제조공정(S1)에서 첨가되는 세라믹 분말은 원적외선 방사성인 것을 사용하는데, 이는 본 발명에 있어서 제한적이지 않으며 용도에 따라 적당한 범위의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 그러나, 일반적으로, 550 메시 미만인 경우에는 입경이 너무 커서 항균 필름의 표면 거칠기가 커서 감촉이 열등하게 될 우려가 있으며 필름의 강도 및 인성이 열등하게 될 염려가 있으므로 바람직하지 못하며, 850 메시를 초과하는 경우에는 입자들의 표면적이 너무 커져서 원적외선 방사 효과가 증진되는 정도에 비하여 미분쇄를 위한 비용 및 노력이 많이 들게 되어 코스트 업되는 문제점이 상대적으로 더욱 커지게 될 뿐만 아니라 가공시 미분으로 공기중으로 비산될 우려가 크므로 작업성이 열등하게 되므로 역시 바람직하지 못하다.

또한, 세라믹 분말의 함량은 항균 필름의 종류, 사용 용도, 원하는 특성 등의 파라메타에 따라 그 함량을 비교적 자유롭게 달리할 수 있으나, 통상적으로는 항균 필름의 전체 중량 기준으로 약 5-15 중량%, 바람직하게는 7∼12 중량%를 첨가할 수 있다. 일반적으로, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 또는 니트로 셀룰로오스 등에 사용하는 경우에는 본 발명의 조성 범위내에서 비교적 고도로 미분된 분말을 사용함과 아울러 그 함량을 낮출 수 있고, 폴리비닐클로라이드에 사용하는 경우에는 본 발명의 조성 범위내에서 비교적 입경이 큰 바이오세라믹 분말을 비교적 다량 사용할 수 있다.

통상적으로 15 중량% 이상을 첨가하는 경우에는 원적외선 방사 효과에 의한 항균 특성은 양호하게 되지만 항균 필름의 경질화 및 조면화로 인하여 제품의 외관 및 사용 감촉, 그리고 필름의 강도 및 인성 등이 열등하게 될 우려가 있으며, 반면에 5 중량% 미만인 경우에는 최종 제품에서의 원적외선 방사에 의한 항균 효과가 미흡하게 될 우려가 있으므로 역시 바람직하지 못하다.

상기 혼합공정후 혼합물제조공정(S2)은 상기 공정에서 제조된 액상의 바인더와 천연화이버를 혼합하는 공정으로서, 먼저 액상바인더제조공정에서 제조된 액상바인더를 상온으로 냉각하고, 이를 천연화이버 100중량%에 대해 50 ~ 70중량%를 혼합한 혼합물을 반죽에 의해 겔상태로 제조하는 공정이다.

상기 천연화이버로는 전분, 목분, 왕겨분 등이 사용될 수 있다. 특히 상기 목분은 다공성 재질로 보통 1g당 내부 표면적이 무려 3백 평방미터나 되는 것으로, 이런 구멍들이 미생물의 주거 공간이 되어 냄새를 흡착 분해하고, 습도조절 및 방부 기능을 갖게 함은 물론 음이온을 발생시켜 상쾌함을 제공하여 사용에 유익하다.

이러한 목분은 종류에 따라 다소 차이가 나지만 대개 탄소질이 80％이고 나머지는 미네랄 (Ca, Na, Fe, Mg, K,P)로 구성되어 있어, 폐기시 주변토양에 영양분을 공급하는 등 산성화를 방지하게 하는 장점이 있다.

상기 액상바인더가 50 중량% 이하로 혼합될 경우에는 결합력이 저하되어 제품의 강도가 저하되는 문제점이 있으며, 상기 70 중량% 이상으로 혼합될 경우에는 강도는 상승하나 과다한 혼합에 의해 분해시간이 길어지는 단점이 있으므로, 상기 범위 내에서 혼합사용됨이 바람직하다.

또한, 바인더가 고체상태에서 목분과 물과 함께 혼합될 경우 특정부위로 바인더성분이 결집되는 문제가 발생됨으로, 이를 방지하기 위해 바인더 자체를 액상으로 제조하고 액상바인더와 목분만을 혼합하도록 하여 접착성분이 고르게 분포되는 것이다.

다음으로, 상기 성형공정(S3)은, 상기 혼합물을 특정한 모양을 갖는 몰드(mold)나, 성형기에 공급하여 제품으로 성형하는 과정이다. 즉 성형공정은 칼렌더(calender)를 통하여 180∼270℃ 정도의 온도에서 필름으로 압출 성형한 다음, 압출된 필름을 냉각시키면서 연신기로 연신하여 필름을 형성한다.

다음으로 상기 경화공정(S4)은 상기 성형공정에서 연신된 필름을 실온에서 일정시간 방치하게 함으로써 경화가 충분히 이루어질 수 있도록 하는 과정이다.

이러한 공정으로 제조된 열가소성 원료수지를 함유하는 액상바인더와 천연화이버를 이용한 분해성 포장용기는 분해성과 강도가 우수하기 때문에 식품포장용기, 농자재, 공업용포장용기, 어린이용 완구문구 및 생활용품 등 다양한 분야에서 사용이 가능하다. 또한 큰 강도를 요구하지 않을 경우 액상바인더의 혼합량을 축소하여 천연화이버의 혼합비율을 증가시킴으로써 분해시간을 단축시킬 수 있는 것이다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

(실시예 1)

액상바인더 제조 단계 :

주원료 수지로서 폴리프로필렌을 사용하였으며, 하기한 바와 같은 조성 성분 및 조성비로 혼련하였다.

조성 성분	중량%
폴리프로필렌	65
바이오세라믹스	11
프탈산 디옥틸	14
천연화이버	7
칼륨 스테아레이트	3

사용된 바이오세라믹 분말 소재로서는 SiO₂:35 중량%, Fe₂O₃:15 중량%, Al₂O₃:18 중량%, MgO:12 중량%, K₂O 20 중량%, 잔부가 기타 미량의 불순물 성분들로 구성되며, 입자 크기가 750 메시인 것을 사용하였다.

성형 공정 :

혼련된 컴파운드를 컨베이어 벨트를 통해 칼렌더(Calender) 4본 롤(Roll)에 투입하여 시이트상 필름으로 만들고 4본 롤중 3본 롤에서 롤 사이의 간격을 조정하는 것에 의해서 필름의 두께를 원하는 일정한 크기로 조정하였다.

경화 공정 :

상기한 바와 같이 하여 형성된 필름을 냉각과 동시에 취출하면서 2축 연신하고 냉각 드럼을 이용하여 상온으로 냉각시키면서 평활한 포장용 필름을 제조하였다.

(실시예 2)

액상바인더 제조공정 :

주원료 수지로서 폴리에틸렌을 사용하였으며, 하기한 바와 같은 조성 성분 및 조성비로 혼련하였다.

조성 성분	중량%
폴리에틸렌	69
바이오세라믹스	16
아디핀산 디옥틸	7.5
천연화이버	7
바륨 스테아레이트	1.5

사용된 바이오세라믹 분말 소재로서는 SiO₂ :44 중량%, Fe₂O₃ :14 중량%, Al₂O₃ :20 중량%, MgO:8 중량%, K₂O 14 중량%, 잔부가 기타 미량의 불순물 성분들로 구성되며, 입자 크기가 800 메시인 것을 사용하였다.

성형 공정 :

경화 공정:

(실시예 3)

액상바인더 제조공정:

주원료 수지로서 폴리비닐클로라이드를 사용하였으며, 하기한 바와 같은 조성 성분 및 조성비로 혼련하였다.

조성 성분	중량%
폴리비닐클로라이드	65
바이오세라믹스	13
디이소 데실 프탈레이트	12
천연화이버	7
아연 스테아레이트	3

사용된 바이오세라믹 분말 소재로서는 SiO₂:29 중량%, Fe₂O₃:18 중량%, Al₂O₃:25 중량%, MgO:18 중량%, K₂O 20 중량%, 잔부가 기타 미량의 불순물 성분들로 구성되며, 입자 크기가 600 메시인 것을 사용하였으며, 성형공정 및 경화 공정은 실시예 1과 동일한 절차를 수행하였다.

(실시예 4)

액상바인더 제조공정 :

주원료 수지로서 니트로 셀룰로오스를 사용하였으며, 하기한 바와 같은 조성 성분 및 조성비로 혼련하였다.

조성 성분	중량%
니트로 셀룰로오스	60
바이오세라믹스	10
인산 트리크레실	21
천연화이버	7
칼륨 스테아레이트	2

사용된 바이오세라믹 분말 소재로서는 SiO₂ :42 중량%, Fe₂O₃ :12 중량%, Al₂O₃ :23 중량%, MgO:9 중량%, K₂O 14 중량%, 잔부가 기타 미량의 불순물 성분들로 구성되며, 입자 크기가 800 메시인 것을 사용하였으며, 성형공정 및 경화 공정 실시예 1과 동일한 절차를 수행하였으며,

(실시예 5)

액상바인더 제조공정:

조성 성분	중량%
폴리프로필렌	62
바이오세라믹스	8
디이소노닐 프팔레이트	21
천연화이버	7
칼륨 스테아레이트	2

사용된 바이오세라믹 분말 소재로서는 SiO₂:36 중량%, Fe₂O₃:12 중량%, Al₂O₃:12 중량%, MgO:12 중량%, K₂O 15 중량%, CaO 15 중량%, 잔부가 기타 미량의 불순물 성분들로 구성되며, 입자 크기가 750 메시인 것을 사용하였으며, 성형공정 및 경화공정은 실시예 1과 동일한 절차를 수행하였다.

(실시예 6)

액상바인더 제조공정 :

조성 성분	중량%
폴리비닐클로라이드	62
바이오세라믹스	13
프탈산 디부틸	11
천연화이버	7
칼륨 스테아레이트	2

사용된 바이오세라믹 분말 소재로서는 SiO₂ :27 중량%, Fe₂O₃ :15 중량%, Al₂O₃ :10 중량%, MgO:8 중량%, K₂O 15 중량%, CaO 13 중량%, Na₂0 12 중량%, 잔부가 기타 미량의 불순물 성분들로 구성되며, 입자 크기가 780 메시인 것을 사용하였으며, 성형공정 및 경화 공정은 실시예 1과 동일한 절차를 수행하였다.

(실시예 7)

실시예 1 내지 6의 본 발명의 제조 방법에 따른 본 발명의 항균 필름에 있어서의 원적외선 방사에 따른 항균 특성을 대장균(Escherichia coli ATCC-1003) 및 녹농균(Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442)를 이용하여 각각 평가하였으며, 그 결과를 하기한 표 7에 나타낸다.

시험항목	시료구분	초기농도(개/ml)	24시간후 농도(개/ml)	세균감소율(%)
대장균에 의한 향균시험	대조	237	586
	실시예1	242	82	86.0
	실시예2	228	78	86.7
	실시예3	238	65	88.9
	실시예4	243	84	85.7
	실시예5	245	97	83.4
	실시예6	232	71	87.9
	실시예평균	238	79.5	86.4
녹농균에 의한 향균시험	대조	167	453
	실시예1	158	78	82.3
	실시예2	182	72	84.1
	실시예3	164	67	85.2
	실시예4	159	81	82.1
	실시예5	178	72	84.1
	실시예6	169	74	83.7
	실시예평균	168	74	83.7

상기한 시험은 한국건자재시험연구원의 원적외선응용평가센터에서 시험하여 얻은 결과이며, 대조는 바이오세라믹스를 넣지 않은 상태에서 측정한 것이다.

상기한 시험 결과로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 원적외선 방사성 항균 필름은 페트리 디쉬상에서 83∼87%를 상회하는 콜로니(colony) 감소 효과를 나타내고 있는 바, 이는 본 발명의 제조 방법에 따라 제조된 항균 필름의 우수한 항균 효과를 반영하는 것이다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

분해성 열가소성 포장 필름 제조방법에 있어서,
물 100중량부에 대해 열가소성 원료수지 60∼80 중량%, 바이오세라믹스 분말 5∼15 중량% 및 가소제 및 안정화제 5∼35 중량%를 혼합하여, 80 ~ 100℃로 가열된 물을 교반하면서, 열가소성 수지를 서서히 혼합하고, 10 ~ 60분 동안 가열하여 용융시키는 액상바인더 제조 공정;
상기 제조된 액상바인더 100중량%에 대해 유연제인 구연산 10 ~ 30 중량%, 경화제인 액상규산소다 3 ~ 10중량%, 안료 0.2 ~ 0.5 중량%가 혼합되는 첨가물을 혼합공정;
상기 첨가물이 혼합된 액상바인더를 상온으로 냉각하고, 천연화이버인 목분 100중량%에 대해 액상바인더 60 ~ 70중량%를 혼합 반죽하는 혼합물제조공정과;
상기 혼합물을 80 ~ 150℃의 열이 가해진 성형기에 투입하여 성형하는 성형정; 및
상기 성형공정에서 연신된 필름 성형물을 실온에서 안치하여 성형제품을 굳게 하는 경화공정;을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 바이오세라믹스 분말은 SiO₂:10∼60 중량%, Fe₂O₃:12∼18 중량%, Al₂O₃:8∼25 중량%, MgO:7∼19 중량%, K₂O 14∼22 중량%로 구성되는 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 열가소성 원료수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 및 니트로 셀룰로오스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,
가소제는 인산 트리크레실, 프탈산 디부틸, 프탈산 디옥틸, 아디핀산 디옥틸, 디이소 데실 프탈레이트 및 디이소 노닐 프탈레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이며,
안정화제는 Ba계, Zn계, 또는 K계로 구성된 것을 특징으로 하는 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 바이오세라믹스 분말은 CaO 12∼17 중량% 또는 Na₂0 10∼20 중량%을 포함하고, 상기 가소제는 전조성물 중량 기준으로 4.5∼30 중량%, 안정화제는 0.5∼5 중량%로 포함되고, 상기 안료는 연백, 아연화, 티탄하양, 리토폰, 오레올린, 코발트그린, 세룰리안블루, 코발트불루, 코발트바이올렛, 감청 및 울트라마린으로 이루어지는 군으로 부터 선택되는 적어도 하나를 전 조성물 중량 기준으로 0.0∼0.3 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 분해성 열가소성 포장 필름 제조방법.