KR20220095558A

KR20220095558A - 생분해성 pla 소재 끈

Info

Publication number: KR20220095558A
Application number: KR1020200187195A
Authority: KR
Inventors: 김시진; 이중혁
Original assignee: 김시진
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2022-07-07
Also published as: KR102490182B1

Abstract

본 발명은 생분해성 PLA 소재 끈에 관한 것으로, 옥수수 또는 사탕수수 분말 40∼60중량％, 전분 40∼60중량％, 수용성 고분자 아교 10∼20중량％, 증점제 5∼10중량％를 포함하는 다수의 원사를 꼬아 일정 두께의 단위 매듭끈을 형성하고, 복수의 단위 매듭끈을 꼬아 PLA 소재 끈을 형성하는 생분해성 PLA 소재 끈을 제공한다.

Description

생분해성 PLA 소재 끈{PLA band}

본 발명은 생분해성 PLA 소재 끈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친환경소재인 PLA 소재로 형성되는 생분해성 PLA 소재 끈에 관한 것이다.

통상의 끈은 강도 확보를 위해 합성수지 재질로 형성하여 사용하지만, 이러한 수지 재질의 끈은 폐기시 심각한 환경오염을 야기시키는 문제가 있다.

이런 이유로 최근에는 환경오염 및 온실가스 저감을 위해 종이 재질로 제작하여 사용하고 있다.

하지만, 이러한 종이 재질의 끈은 수분에 취약하여 습기가 있거나 물이 묻을 경우는 쉽게 끊어지는 단점이 있다.

따라서, 끈의 소재를 내구성이 좋으면서도 물에 묻어도 쉽게 끊어지지 않는 친환경소재의 끈이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-0466965호 대한민국 등록특허 제10-1346061호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 인체 및 환경에 해롭지 않은 식물유래 PLA(Poly Lactic Acid) 소재를 이용하여 생분해성 끈을 제조함으로써 끈의 폐기시 자연 분해되어 환경오염 및 온실가스의 발생을 저감시킬 수 있는 생분해성 PLA 소재 끈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 생분해성 PLA 소재 끈은, 옥수수 또는 사탕수수 분말 40∼60중량％, 전분 40∼60중량％, 수용성 고분자 아교 10∼20중량％, 증점제 5∼10중량％를 포함하는 다수의 원사를 꼬아 일정 두께의 단위 매듭끈을 형성하고, 복수의 단위 매듭끈을 꼬아 PLA 소재 끈을 형성할 수 있다.

그리고, 단위 매듭끈을 형성하는 꼬임된 다수의 원사와, PLA 소재 끈을 형성하는 꼬임된 복수의 단위 매듭끈은 각각 식물성 접착제로 접착 고정되어 단위 매듭끈과 PLA 소재 끈을 형성할 수 있다.

본 발명의 생분해성 PLA 소재 끈에 따르면, 끈을 인체 및 환경에 해롭지 않은 식물유래 PLA 소재로 제조함으로써, 끈이 자연 환경에서 자연적으로 분해되어 폐기되므로 환경오염 및 온실가스의 발생을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 PLA 소재 끈을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 PLA 소재 끈의 단부를 확대 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 PLA 소재 끈을 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 PLA 소재 끈(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가느다란 여러 가닥의 원사(120)를 서로 꼬아 일정 두께를 갖는 원형의 단위 매듭끈(110)으로 형성하고, 복수 즉 여러 개의 단위 매듭끈(110)을 서로 꼬아 원형의 PLA 소재 끈(100)으로 형성한 것이다.

이때, PLA 소재 끈(100)을 형성하는 원사(120)는 옥수수 또는 사탕수수 분말 40∼60중량％, 전분 20∼30중량％, 수용성 고분자 아교 10∼20중량％, 증점제 5∼10중량％를 포함하여 형성된다.

특히, 옥수수나 사탕수수는 잘게 분쇄한 분말 형태로 본 발명에서 제시한 PLA 소재 끈(100)을 성형하는 과정에서 주성분인 폴리락트산(PLA : Poly Lactic Acid)이 추출된다. 폴리락트산(PLA)은 나선형의 일차원 구조를 가지며 다른 지방족 폴리에스터보다 융점이 높은 특성을 지니고 있다. 또한, 2차 전이온도를 가지고 있으며 분자구조가 단단한 특성을 갖는다.

이러한 폴리락트산의 함량이 40중량％ 미만인 경우는 주성분의 함량이 너무 낮아 원하는 제품의 성형이 어렵고, 40중량％를 초과하는 경우는 단단한 특성 때문에, 성형된 제품이 내충격성이 약해질 수 있게 된다.

이로써, 옥수수나 사탕수수 분말은 다른 첨가제들과 혼합되어 성형됨으로써 각 성분들이 유기적으로 결합되어 상호 보완작용을 하게 된다.

그리고, 전분은 쌀, 밀, 감자, 고구마, 콩 등에서 얻을 수 있는 식물성 전분이고, 이들은 모두 수용성인 특성을 갖는다. 이러한 전분은 PLA 소재 끈(100)을 구성하는 단위 소재인 원사(120)의 성형시 혼합물을 결합시키기 위한 것으로, 그 함량이 20중량％ 미만이면 물성이 물러져 혼합물의 결합력이 떨어지고 30중량％를 초과하면 혼합물의 결합력이 향상되나 경화시 PLA 소재 끈(100)이 너무 단단하게 굳어져 내충격성이 약해지는 단점이 있다.

수용성 고분자 아교는 전분보다 더 우수한 점도를 가지며, 이는 다른 첨가제들과의 상호작용으로 항복응력을 갖게 된다. 그 함량이 10중량％ 미만이면 성형된 최종 제품인 PLA 소재 끈의 항복응력이 낮아지고, 20중량％를 초과하면 항복응력은 증대되나 가공성이 떨어져 제품 성형성이 저하되는 단점이 있다.

증점제는 셀룰로오스 단백질로서, 그 함량이 5중량％ 미만이면 점도의 증가가 미비하고, 10중량％를 초과하면 점도가 너무 높아지는 단점이 있다.

한편, 상기와 같이 단위 매듭끈(110)을 형성하는 꼬임된 다수의 원사(120)와, PLA 소재 끈(100)을 형성하는 꼬임된 복수의 단위 매듭끈(110)은 각각 식물성 접착제로 접착 고정되어 단위 매듭끈(110)과, PLA 소재 끈(100)을 형성하게 된다.

이러한 식물성 접착제는, 미역, 다시마, 해초, 우뭇가사리, 옥수수전분, 녹말전분, 왕겨분, 한천, 활엽수분 및 침엽수분 중에서 어느 하나 또는 둘 이상 선택되어 제조된 아교로 구비될 수 있다.

특히, 식물성 접착제는 다시마나 한천을 사용하는 것이 좋으며, 가장 바람직하게는 다시마를 사용하는 것이 좋다. 다시마는 접착성분인 라미나린이 풍부하게 포함되어 있어 원료인 옥수수나 사탕수수 분말 원료를 견고하게 고정시켜 내구성을 향상시킬 뿐 아니라, 유동성 또한 확보할 수 있어 작업이 용이하다.

게다가, 상기와 같은 식물성 접착제는 다수의 원사(120)가 서로 꼬인 표면에 도포되어 원사(120)의 꼬임을 유지할 수 있음과 더불어 원사(120)의 꼬임으로 형성되는 단위 매듭끈(110)의 표면을 코팅한 효과를 볼 수도 있다.

또한, 복수의 단위 매듭끈(110)이 서로 꼬인 표면에 도포되어 단위 매듭끈(110)의 꼬임을 유지하는 한편 단위 매듭끈(110)의 꼬임으로 형성되는 PLA 소재 끈(100) 표면을 코팅한 효과를 볼 수 있다.

한편, 상기와 같은 PLA 소재 끈(100)은 옥수수 또는 사탕수수를 잘게 분쇄한 분말을 전분과 수용성 고분자 아교 및 셀룰로오스 단백질과 같이 혼합하여 믹싱한 후, 믹싱한 혼합물을 압출하여 가느다란 원사(120)를 성형하게 된다.

이와 같이 압출 성형된 원사(120)를 건조시킨 후, 건조된 다수의 원사(120)를 서로 꼬아 하나의 단위 매듭끈(110)을 형성하고, 단위 매듭끈(110)의 표면에 식물성 접착제를 도포하여 단위 매듭끈(110)을 형성하는 꼬인 다수의 원사(120)가 단위 매듭끈(110)의 형태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 다수의 단위 매듭끈(110)을 서로 꼬아 하나의 PLA 소재 끈(100)을 형성하고, PLA 소재 끈(100)을 형성하는 꼬인 단위 매듭끈(110)의 표면에 식물성 접착제를 도포함으로써 PLA 소재 끈(100)의 성형을 완료하게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : PLA 소재 끈 110 : 단위 매듭끈
120 : 원사

Claims

옥수수 또는 사탕수수 분말 40∼60중량％, 전분 40∼60중량％, 수용성 고분자 아교 10∼20중량％, 증점제 5∼10중량％를 포함하는 다수의 원사를 꼬아 일정 두께의 단위 매듭끈을 형성하고, 복수의 단위 매듭끈을 꼬아 PLA 소재 끈을 형성하는 생분해성 PLA 소재 끈.
청구항 1에 있어서,
단위 매듭끈을 형성하는 꼬임된 다수의 원사와, PLA 소재 끈을 형성하는 꼬임된 복수의 단위 매듭끈은 각각 식물성 접착제로 접착 고정되어 단위 매듭끈과 PLA 소재 끈을 형성하는 생분해성 PLA 소재 끈.