KR20240114318A - Biodegradable packaging material for low temperature food and manufacturing method therof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저온 식품용 생분해성 포장재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 초저밀도 폴리에틸렌과 저함량 폴리젖산을 포함하여 높은 저장탄성율과 저온 충격강도를 가지면서 동시에 높은 생분해성을 가질 수 있는 저온 식품용 생분해성 포장재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable packaging material for low-temperature food and a manufacturing method thereof. Specifically, the present invention relates to a biodegradable packaging material for low-temperature food that contains ultra-low-density polyethylene and low-content polylactic acid and has a high storage modulus and low-temperature impact strength while simultaneously having high biodegradability. It relates to biodegradable packaging materials and their manufacturing methods.

Description

저온 식품용 생분해성 포장재 및 이의 제조방법{BIODEGRADABLE PACKAGING MATERIAL FOR LOW TEMPERATURE FOOD AND MANUFACTURING METHOD THEROF}Biodegradable packaging material for low-temperature food and manufacturing method thereof {BIODEGRADABLE PACKAGING MATERIAL FOR LOW TEMPERATURE FOOD AND MANUFACTURING METHOD THEROF}

본 발명은 저온 식품용 생분해성 포장재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 초저밀도 폴리에틸렌과 저함량 폴리젖산을 포함하여 높은 저장탄성율과 저온 충격강도를 가지면서 동시에 높은 생분해성을 유지할 수 있는 저온 식품용 생분해성 포장재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable packaging material for low-temperature food and a manufacturing method thereof. Specifically, the present invention relates to a biodegradable packaging material for low-temperature food that contains ultra-low-density polyethylene and low-content polylactic acid and has a high storage modulus and low-temperature impact strength while maintaining high biodegradability. It relates to biodegradable packaging materials and their manufacturing methods.

코로나19 팬데믹 영향으로 가정간편식에 대한 수요가 크게 증가하면서 간편하게 조리할 수 있는 냉동(저온) 식품의 수요가 증가되고 다양한 냉동(저온) 식품 제품이 출시되고 있다.As the demand for home convenience foods has increased significantly due to the impact of the COVID-19 pandemic, the demand for frozen (low-temperature) foods that can be easily cooked is increasing, and various frozen (low-temperature) food products are being released.

식품용 포장재로서 일반적으로 플라스틱을 사용하고 있으나, 플라스틱이 분해되는데 수백 년이 걸릴 수 있으며 플라스틱 오염 문제가 커지는 원인이 된다.Plastic is generally used as food packaging material, but it can take hundreds of years for plastic to decompose, causing the problem of plastic pollution to increase.

총 플라스틱 생산량의 가장 큰 몫인 26 %를 차지하고 있는 포장재는 14 %만이 재사용/재활용되고 있고, 14 %는 소각되고 있으며, 나머지는 매립 또는 관리할 수 없는 형태로 유실되고 있다. 매립의 경우 충분한 매립지 확보가 용이하지 않고 매립 이후 자연계에서 반영구적으로 존재하는 플라스틱의 성질로 인해 플라스틱 쓰레기가 썩지 않고 그대로 남아 있게 되는 어려움이 있다. 플라스틱을 소각할 때에는 다이옥신 및 일산화탄소 등의 유해가스 발생으로 인해 또 다른 오염을 초래하며, 소각 이후 남아있는 잔류물의 처리 또한 문제된다.Packaging materials, which account for the largest share of total plastic production (26%), are reused/recycled, 14% are incinerated, and the remainder is lost in landfills or unmanageable forms. In the case of landfill, it is not easy to secure a sufficient landfill site, and due to the nature of plastic that exists semi-permanently in the natural world after landfill, there are difficulties in ensuring that plastic waste remains without rotting. When plastic is incinerated, harmful gases such as dioxin and carbon monoxide are generated, causing additional pollution, and disposal of the residue remaining after incineration is also problematic.

이러한 환경오염에 대한 경각심이 전 세계적인 관심사가 되고 있는 상황에서 친환경 생분해성 포장재에 대한 요구가 증가하고 있다. 생분해성 재료는 재생 가능한 천연 자원으로 만들어지며 환경에 폐기될 때 자연 성분으로 분해될 수 있다.As awareness of environmental pollution becomes a global concern, the demand for eco-friendly, biodegradable packaging materials is increasing. Biodegradable materials are made from renewable natural resources and can break down into natural components when disposed of in the environment.

생분해성 수지(또는 중합체)의 종류는 전분, 셀룰로오스, 키틴, 폴리젖산(PLA, polylactic acid), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA, polyhydroxy alkanoate), 폴리카프로락톤(PCL, poly ε-caprolactone) 등 다양하게 존재하며, 단독으로 또는 다른 수지(또는 중합체)와 섞어 사용한다. 식품용 기구 및 용기·포장으로 가장 많이 사용되는 생분해성 수지는 폴리젖산(PLA, polylactic acid)이 있다. 다만, 폴리젖산(PLA)은 유연성, 내열성 등이 부족한 물성을 지녀 저온 식품용 포장재로서의 한계가 존재한다.Types of biodegradable resins (or polymers) include starch, cellulose, chitin, polylactic acid (PLA), polyhydroxy alkanoate (PHA), polycaprolactone (PCL, poly ε-caprolactone), etc. It exists in a variety of ways and is used alone or mixed with other resins (or polymers). The biodegradable resin most commonly used in food utensils, containers, and packaging is polylactic acid (PLA). However, polylactic acid (PLA) has physical properties such as insufficient flexibility and heat resistance, so it has limitations as a packaging material for low-temperature food.

또한, 대부분의 고분자 필름은 상온에서 벗어나서 저온으로 갈수록 급격하게 딱딱해지면서 기계적 물성이 저하된다.In addition, most polymer films rapidly harden as temperatures deviate from room temperature and reach lower temperatures, deteriorating their mechanical properties.

이에 따라, 저온 식품용 포장재로서 일정 수준 이상의 저장탄성율과 저온 충격강도를 가지면서 동시에 높은 생분해성을 가질 수 있는 조성에 관한 개발이 필요한 실정이었다.Accordingly, as a packaging material for low-temperature food, there was a need to develop a composition that could have a storage modulus and low-temperature impact strength above a certain level and at the same time have high biodegradability.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 초저밀도 폴리에틸렌과 저함량 폴리젖산을 포함하여 높은 저장탄성율과 저온 충격강도를 가지면서 동시에 높은 생분해성을 가질 수 있는 저온 식품용 생분해성 포장재 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a low-temperature biodegradable packaging material for food containing ultra-low-density polyethylene and low-content polylactic acid, which has a high storage modulus and low-temperature impact strength while also having high biodegradability, and a method for manufacturing the same. .

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 기재층; 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE, Very low density polyethylene), 생분해성 충전재, 산화생분해제 및 저함량 폴리젖산(PLA, Polylactic acid)를 포함하는 생분해성 수지층; 및 상기 기재층과 상기 생분해성 수지층을 접합하는 접합층;을 포함하는, 저온 식품용 생분해성 포장재에 관한 것이다.One embodiment of the present invention for achieving the above-described object includes: a base layer; A biodegradable resin layer containing very low density polyethylene (VLDPE), biodegradable filler, oxidative biodegrader, and low content polylactic acid (PLA); and a bonding layer that joins the base layer and the biodegradable resin layer. It relates to a biodegradable packaging material for low-temperature food, including a.

상기 생분해성 수지층은 결합제, 상용촉매제, 가소제, 라디칼 개시제 및 산화생분해촉진제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The biodegradable resin layer may further include one or more selected from the group consisting of a binder, a commercial catalyst, a plasticizer, a radical initiator, and an oxidative biodegradation accelerator.

상기 생분해성 수지층은 -20 ℃ 이상 내지 5 ℃ 이하 온도 범위에서 저장 탄성율(E')이 0.3 x 109 Pa 이상 내지 4.0 x 109 Pa 이하일 수 있다.The biodegradable resin layer may have a storage modulus (E') of 0.3 x 10 9 Pa or more to 4.0 x 10 9 Pa or less in a temperature range of -20 ℃ or more to 5 ℃ or less.

상기 초저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.914 g/㎤ 이하일 수 있다.The ultra-low density polyethylene may have a density of 0.890 g/cm3 or more and 0.914 g/cm3 or less.

상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여, 상기 생분해성 충전재 5 이상 내지 80 이하 중량부, 상기 산화생분해제 0.05 이상 내지 5 이하 중량부 및 상기 저함량 폴리젖산(PLA) 1 이상 내지 30 이하 중량부로 포함할 수 있다.Based on 100 parts by weight of the very low density polyethylene (VLDPE), 5 to 80 parts by weight of the biodegradable filler, 0.05 to 5 parts by weight of the oxidative biodegrader, and 1 to 30 parts by weight of the low content polylactic acid (PLA). It can be included as a part.

상기 기재층은 종이를 포함하는 것일 수 있다.The base layer may include paper.

상기 접합층은 폴리비닐알콜(PVA)을 포함하는 것일 수 있다.The bonding layer may include polyvinyl alcohol (PVA).

본 발명의 일 실시예는 상기 저온 식품용 생분해성 포장재를 제조하는 방법을 포함한다.One embodiment of the present invention includes a method of manufacturing the biodegradable packaging material for low-temperature food.

본 발명에 따른 저온 식품용 생분해성 포장재는 높은 저장탄성율과 저온 충격강도를 가지면서 동시에 높은 생분해성을 유지할 수 있다.The biodegradable packaging material for low-temperature food according to the present invention has high storage modulus and low-temperature impact strength while maintaining high biodegradability.

본 발명에 따른 저온 식품용 생분해성 포장재 제조 방법은 높은 저장탄성율과 저온 충격강도를 가지면서 동시에 높은 생분해성 유지할 수 있는 저온 식품용 생분해성 포장재를 제조할 수 있다.The method for manufacturing biodegradable packaging material for low-temperature food according to the present invention can produce biodegradable packaging material for low-temperature food that has high storage modulus and low-temperature impact strength while maintaining high biodegradability.

본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In this specification, when a part “includes” a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 저온 식품용 생분해성 포장재는 기재층; 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE, Very low density polyethylene), 생분해성 충전재, 산화생분해제 및 저함량 폴리젖산(PLA, Polylactic acid)를 포함하는 생분해성 수지층; 및 상기 기재층과 상기 생분해성 수지층을 접합하는 접합층;을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a biodegradable packaging material for low-temperature food includes a base layer; A biodegradable resin layer containing very low density polyethylene (VLDPE), biodegradable filler, oxidative biodegrader, and low content polylactic acid (PLA); and a bonding layer that bonds the base layer and the biodegradable resin layer.

일반적으로, 폴리에틸렌(PE, polyethylene)은 수분 차단성이 좋으며 내화학성 및 가격이 저렴한 장점이 있고 기체투과성이 큰 특징이 있다. 또한, 가공이 용이하고 경제적이기 때문에 투명 또는 반투명 필름 형태로 식품포장에 널리 사용되고 있다.In general, polyethylene (PE, polyethylene) has good moisture barrier properties, chemical resistance, low price, and high gas permeability. In addition, because it is easy to process and economical, it is widely used in food packaging in the form of a transparent or translucent film.

상기 폴리에틸렌(PE)은 에틸렌 중합체로 가장 먼저 상업화된 폴리올레핀계 물질로서 밀도에 따라 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE, very low density polyethylene), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE, linear low density polyethylene), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE, low density polyethylene), 중밀도 폴리에틸렌(MDLE, medium density polyethylene), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, high density polyethylene) 등으로 분류할 수 있다.The polyethylene (PE) is an ethylene polymer and is the first commercialized polyolefin-based material. Depending on the density, it is classified into very low density polyethylene (VLDPE, very low density polyethylene), linear low density polyethylene (LLDPE), and low density polyethylene (LDPE, low density polyethylene). density polyethylene), medium density polyethylene (MDLE), and high density polyethylene (HDPE).

본 발명에 있어서, 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)은 내한성이 커서 냉동식품 포장과 열접착성이 좋아 다른 포장재와 라미네이팅 할 때 열접착성 포장재료로 많이 사용되고 있다. 또한, 내충격 강도가 우수하고 산소 투과도는 매우 높으며 투습도는 낮아서 저온 식품용 포장재에 적합하다.In the present invention, the very low density polyethylene (VLDPE) has high cold resistance and good heat adhesion to frozen food packaging, so it is widely used as a heat adhesive packaging material when laminating with other packaging materials. In addition, it has excellent impact resistance, very high oxygen permeability, and low moisture permeability, making it suitable for low-temperature food packaging.

본 발명에 있어서, 반드시 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 한 종류의 수지를 포함해야 하는 것은 아니고, 두 종류 이상의 수지를 혼합한 것이어도 무방하다.In the present invention, it is not necessary to include only one type of resin, the very low density polyethylene (VLDPE), and may be a mixture of two or more types of resin.

상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)은 상기 생분해성 충전재와 결합하여 생분해성 폴리에틸렌계 조성물을 형성할 수 있다. 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 상기 생분해성 충전재의 결합시에는 물리적인 결합력뿐만 아니라 폴리에틸렌(PE)의 물성 감소를 방지하는 것이 중요하다.The very low density polyethylene (VLDPE) can be combined with the biodegradable filler to form a biodegradable polyethylene-based composition. When combining the very low density polyethylene (VLDPE) and the biodegradable filler, it is important to prevent a decrease in the physical properties of polyethylene (PE) as well as the physical bonding force.

본 발명에 있어서, 상기 생분해성 충전재는 일반전분, 산처리전분, 에스테르전분, 에테르전분, 양성전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 전분 중에서 하나가 선택될 수 있고, 예를들면 옥수수전분, 초산전분, 인산전분, 양성전분일 수 있고, 바람직하게는 옥수수 전분을 사용할 수 있다. 이를 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)에 결합시켜 생분해성을 가지도록 할 수 있다.In the present invention, the biodegradable filler may be selected from the group consisting of regular starch, acid-treated starch, ester starch, ether starch, amphoteric starch, and mixtures thereof, for example, corn starch, acetic acid starch, and phosphoric acid. It may be starch or amphoteric starch, and corn starch is preferably used. This can be made biodegradable by combining it with the very low density polyethylene (VLDPE).

본 발명에 있어서, 상기 생분해성 충전재의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 5 내지 80 중량부일 수 있고, 바람직하게는 5 내지 50 중량부, 5 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 5 내지 15중량부 일 수 있다. 상기 함량을 만족할 때 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 결합시 물리적인 결합력뿐만 아니라 폴리에틸렌(PE)의 물성 감소를 방지하면서 생분해성을 가지도록 할 수 있다.In the present invention, the content of the biodegradable filler may be 5 to 80 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, 5 to 30 parts by weight, more preferably, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). It may be 5 to 15 parts by weight. When the above content is satisfied, when combined with the very low density polyethylene (VLDPE), not only the physical bonding force but also the physical properties of polyethylene (PE) can be prevented from decreasing and it can be biodegradable.

본 발명에 있어서, 상기 생분해성 수지층은 결합제, 상용촉매제, 가소제, 라디칼 개시제 및 산화생분해촉진제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In the present invention, the biodegradable resin layer may further include one or more selected from the group consisting of a binder, a commercial catalyst, a plasticizer, a radical initiator, and an oxidative biodegradation accelerator.

본 발명에 있어서, 상기 결합제는 무수 말레인산, 무수 메타크릴산 또는 말레이미드가 사용될 수 있다. 바람직하게는 무수 말레인산을 사용할 수 있다. 종래 전분 첨가형 고분자에서 전분과 고분자의 상용성을 증가시키기 위해 전분을 실란계 결합제(Coupling Agent) 로 표면처리하여 친유성으로 개질시켜 생분해성 필름을 제조할 수 있었으나 고분자와 전분과의 물리적인 결합력만을 다소 증가시켜 전분이 충전됨에 따른 필름의 물성 감소를 해결하기에는 어려움이 있었다.In the present invention, the binder may be maleic anhydride, methacrylic anhydride, or maleimide. Preferably, maleic anhydride can be used. In order to increase the compatibility of starch and polymer in conventional starch-added polymers, a biodegradable film could be manufactured by surface treating starch with a silane-based coupling agent and modifying it to be lipophilic, but only the physical bonding force between the polymer and starch was used. It was difficult to solve the decrease in the physical properties of the film due to starch filling by slightly increasing the amount.

이에 본 발명에서는 고분자와 전분과의 물리적인 결합력만을 증가시켜 전분이 충전됨에 따른 필름의 물성감소를 극복하려던 시도에서 완전히 벗어나 고분자와 전분을 결합제를 사용하여 화학적인 결합으로 연결시켜 물성감소를 극복했음은 물론 제조 공정단순화를 통해 제조원가를 현저히 줄일 수 있다.Accordingly, the present invention completely broke away from the attempt to overcome the decrease in physical properties of the film due to starch filling by only increasing the physical bonding force between the polymer and starch, and overcome the decrease in physical properties by connecting the polymer and starch through a chemical bond using a binder. Of course, manufacturing costs can be significantly reduced through simplification of the manufacturing process.

상기 결합제의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부, 0.1 내지 1 중량부일 수 있다. 상기 함량을 만족할 때 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과의 물리적인 결합력뿐만 아니라 물성 감소를 방지할 수 있다.The content of the binder may be 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, and 0.1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). When the above content is satisfied, it is possible to prevent a decrease in physical properties as well as physical bonding force with very low density polyethylene (VLDPE).

본 발명에 있어서, 상기 상용촉매제는 아크릴산 및/또는 메타크릴산이 사용될 수 있고, 바람직하게는 아크릴산일 수 있다. 상기 상용촉매제는 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 생분해성 충전재의 결합에 있어서 촉매역할과 상용화제 역할을 동시에 할 수 있다.In the present invention, the commercial catalyst may be acrylic acid and/or methacrylic acid, preferably acrylic acid. The commercial catalyst can serve as both a catalyst and a compatibilizer in the combination of very low density polyethylene (VLDPE) and biodegradable filler.

상기 상용촉매제의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부, 0.1 내지 1 중량부, 0.1 내지 0.5 중량부일 수 있다. 상기 함량을 만족할 때 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 생분해성 충전재의 결합에 있어서 보다 적절하게 촉매역할과 상용화제 역할을 할 수 있다.The content of the commercial catalyst may be 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, 0.1 to 1 part by weight, or 0.1 to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). When the above content is satisfied, it can more appropriately serve as a catalyst and compatibilizer in the combination of very low density polyethylene (VLDPE) and biodegradable filler.

본 발명에 있어서, 상기 가소제는 올레아미드, 바이톤 또는 에루카마이드등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 올레아미드일 수 있다. 상기 가소제는 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 생분해성 충전재의 결합에 있어서 고분자의 물성을 향상시키면서도 고분자와의 상용성을 높일 수 있다.In the present invention, the plasticizer may be oleamide, viton, or erucamide, and is preferably oleamide. The plasticizer can improve the physical properties of the polymer and increase compatibility with the polymer in the combination of very low density polyethylene (VLDPE) and biodegradable filler.

상기 가소제의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량부, 0.5 내지 5 중량부일 수 있다. 상기 함량을 만족할 때 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)과 생분해성 충전재의 결합에 있어서 고분자의 물성을 향상시키면서도 고분자와의 상용성을 보다 높일 수 있다.The content of the plasticizer may be 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, and 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). When the above content is satisfied, the physical properties of the polymer can be improved when combining very low density polyethylene (VLDPE) with a biodegradable filler, while compatibility with the polymer can be further improved.

본 발명에 있어서, 상기 라디칼 개시제는 벤조일 퍼옥사이드, 디-삼중부틸 퍼옥사이드, 아조비스이소부틸로 니트릴, 삼중부틸 히드로 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 루퍼졸 101(Pennwalt사 제품), 또는 퍼카독스-14(AKZO사 제품)등이 사용될 수 있고, 바람직하게는 벤조일 퍼옥사이드일 수 있다.In the present invention, the radical initiator is benzoyl peroxide, di-tributyl peroxide, azobisisobutyl nitrile, tributyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, Lupersol 101 (produced by Pennwalt), or percadox. -14 (manufactured by AKZO) may be used, and benzoyl peroxide is preferred.

상기 라디칼 개시제의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 0.01 내지 1 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량부일 수 있다.The content of the radical initiator may be 0.01 to 1 part by weight, preferably 0.05 to 0.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE).

본 발명에 있어서, 상기 폴리젖산(PLA, Polylactic acid)은 생분해성 수지(고분자)로서, 옥수수, 사탕수수에서 추출한 포도당을 발효해 만든 젖산을 원료로 하여 젖산을 고리 모양의 락티드(Lactide)로 변환시킨 뒤 고분자 중합과정으로 제조할 수 있다. 상기 폴리젖산(PLA)의 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)는 60℃, 용융온도는 180℃이며 일반적인 비분해성 고분자와 유사한 기계적 물성을 가지고 있다. 하지만 폴리젖산(PLA)의 사슬을 짧은 반복 단위 길이로 인해 반경질(semi-rigid) 특성의 주 사슬과 느린 사슬 이동성을 가지고 있어 결정화 속도가 느리고, 또한 낮은 용융강도와 열 안정성, 높은 취성 및 흡습성으로 폴리젖산(PLA)은 가공 및 응용하는 데 제한적일 수 있다.In the present invention, polylactic acid (PLA) is a biodegradable resin (polymer) that is made from lactic acid made by fermenting glucose extracted from corn and sugarcane and turns lactic acid into ring-shaped lactide. After conversion, it can be manufactured through a polymer polymerization process. The glass transition temperature (Tg) of polylactic acid (PLA) is 60°C, the melting temperature is 180°C, and it has mechanical properties similar to those of general non-degradable polymers. However, due to the short repeat unit length of the polylactic acid (PLA) chain, it has a semi-rigid main chain and slow chain mobility, resulting in a slow crystallization rate, low melt strength and thermal stability, and high brittleness and hygroscopicity. As a result, polylactic acid (PLA) may have limited processing and applications.

상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)에 상기 생분해성 충전재를 결합하는 것 외에 추가적으로 폴리젖산(PLA)을 더 포함하여 생분해성 폴리올레핀계 조성물을 만들 수 있다. 다만, 유연성, 내열성 등이 부족한 폴리젖산(PLA)의 물성 한계가 있으므로 필요한 물성을 유지하면서도 일정기간 사용 후에는 자연 분해될 수 있는 조성물 개발이 필요하다.In addition to combining the biodegradable filler with the very low density polyethylene (VLDPE), a biodegradable polyolefin-based composition can be made by additionally including polylactic acid (PLA). However, since there are limitations in the physical properties of polylactic acid (PLA), which lacks flexibility and heat resistance, it is necessary to develop a composition that can naturally decompose after a certain period of use while maintaining the necessary physical properties.

이를 위해, 상기 폴리젖산(PLA)은 저함량을 사용하면서, 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)의 산화를 유도하여 분해를 유발하는 산화생분해제를 더 포함할 수 있고, 상기 산화생분해제의 반응을 촉진하는 산화생분해촉진제를 더 포함할 수 있다.To this end, the polylactic acid (PLA) may further include an oxidative biodegradation agent that causes decomposition by inducing oxidation of the very low density polyethylene (VLDPE) while using a low content, and promotes the reaction of the oxidative biodegradation agent. It may further contain an oxidative biodegradation accelerator.

상기 폴리젖산(PLA)의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 1 내지 25 중량부, 1 내지 20 중량부, 1 내지 15 중량부, 1 내지 10 중량부, 1 내지 5 중량부, 5 내지 30 중량부, 5 내지 25 중량부, 5 내지 20 중량부, 5 내지 15 중량부, 5 내지 10 중량부, 10 내지 30 중량부, 10 내지 25 중량부, 10 내지 20 중량부, 10 내지 15 중량부, 15 내지 30 중량부, 15 내지 25 중량부, 15 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)에 비하여 저함량을 첨가함으로써 저온식품용 포장재로서 적절할 수 있다. 1 중량부 미만인 경우에는 저온식품용 포장재의 생분해도가 낮아지는 문제가 있고, 30 중량부 초과인 경우에는 유연성, 내열성 등이 부족한 폴리젖산(PLA)의 물성으로 인해 저온식품용 포장재에 적절하지 않을 수 있다.The content of polylactic acid (PLA) is 1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 25 parts by weight, 1 to 20 parts by weight, 1 to 15 parts by weight, 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). Parts by weight, 1 to 5 parts by weight, 5 to 30 parts by weight, 5 to 25 parts by weight, 5 to 20 parts by weight, 5 to 15 parts by weight, 5 to 10 parts by weight, 10 to 30 parts by weight, 10 to 25 parts by weight , 10 to 20 parts by weight, 10 to 15 parts by weight, 15 to 30 parts by weight, 15 to 25 parts by weight, and 15 to 20 parts by weight. The above content can be suitable as a packaging material for low-temperature food by adding a lower content compared to very low density polyethylene (VLDPE). If it is less than 1 part by weight, there is a problem that the biodegradability of packaging materials for low-temperature foods is lowered, and if it is more than 30 parts by weight, it may not be suitable for packaging materials for low-temperature foods due to the physical properties of polylactic acid (PLA), which lacks flexibility and heat resistance. You can.

본 발명에 있어서, 상기 폴리젖산(PLA)은 중량평균분자량(MW) 200,000g/mol 내지 21,000g/mol, 밀도 1.20g/cm3 내지 1.30g/cm3 일 수 있다.In the present invention, the polylactic acid (PLA) may have a weight average molecular weight (MW) of 200,000 g/mol to 21,000 g/mol and a density of 1.20 g/cm 3 to 1.30 g/cm 3 .

본 발명에 있어서, 상기 산화생분해제는 광에 의해 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)의 산화를 유도하여 분해를 유발하는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 마찬가지로, 분해를 유도하는 광의 파장도 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 산화생분해제는 지방산염일 수 있다. 이러한 지방산염은 포화, 불포화 지방산염을 불문하고 사용가능하다. 예를 들어, 스테아르산염, 올레산염, 말레산염, 에루크산염, 리놀렌산염 및 숙신산염으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 바람직하게는, 망간/철-올레이트(Mn/Fe oleate)일 수 있다.In the present invention, the oxidative biodegradation agent is not particularly limited as long as it causes decomposition by inducing oxidation of very low density polyethylene (VLDPE) by light. Likewise, the wavelength of light that induces decomposition is not particularly limited. For example, the oxidative biodegradation agent may be a fatty acid salt. These fatty acid salts can be used regardless of whether they are saturated or unsaturated fatty acid salts. For example, it may be one or more selected from the group consisting of stearate, oleate, maleate, erucate, linolenate, and succinate. Preferably, it may be manganese/iron-oleate (Mn/Fe oleate).

상기 산화생분해제의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 0.05 내지 5 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량부일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부일 수 있다. 0.05 중량부 미만으로 포함되는 경우에는, 본 발명이 목적하는 정도로 폴리올레핀계 수지가 충분하게 산화되지 않아, 본 발명이 목적하는 환경친화적인 소재특성을 달성할 수 없다. 반면에, 5.0 중량부를 초과하는 경우에는, 조성물의 제조비용이 증가하고, 산업분야 및 실생활에서 활용되기에 부적합할 정도의 불안정성을 갖게 되며, 나아가 이로서 제조된 물품의 마모가 촉진되거나, 내구성이 약화될 우려가 있다.The content of the oxidative biodegradation agent may be 0.05 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 4 parts by weight, and more preferably 0.1 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). If it is included in less than 0.05 parts by weight, the polyolefin-based resin is not sufficiently oxidized to the degree desired by the present invention, and the environmentally friendly material properties targeted by the present invention cannot be achieved. On the other hand, if it exceeds 5.0 parts by weight, the manufacturing cost of the composition increases, it becomes unstable to the extent that it is unsuitable for use in industrial fields and daily life, and further abrasion of the manufactured article is accelerated or durability is weakened. There is a risk that it will happen.

상기 산화생분해촉진제는 상기 산화생분해제의 반응을 촉진하는 것으로서 상기 산화생분해제가 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)의 산화를 유도시키는 것을 돕는 작용을 하며, 이로 인해, 적은 양의 산화생분해제만을 첨가하여도 목적하는 생분해성을 달성할 수 있게 된다. 본 발명의 경우, 상기 산화생분해제의 함량을 감소시키는 대신 소량의 상기 산화생분해촉진제를 첨가함으로써, 생분해성을 달성하면서도, 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)의 물성을 양호하게 유지하도록 한다.The oxidative biodegradation accelerator promotes the reaction of the oxidative biodegradation agent and helps the oxidative biodegradation agent induce oxidation of very low density polyethylene (VLDPE). Therefore, even if only a small amount of the oxidative biodegradation agent is added, biodegradability can be achieved. In the case of the present invention, by adding a small amount of the oxidative biodegradation accelerator instead of reducing the content of the oxidative biodegradation agent, biodegradability is achieved while maintaining good physical properties of very low density polyethylene (VLDPE).

상기 산화생분해촉진제는, 예를 들어, α, β-불포화 카르본산염, 방향족 치환기를 가진 불포화 카르본산염, 시클로알킬 카르본산염, 시클로알케닐 카르본산염 및 이들의 이성질체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.The oxidative biodegradation accelerator is, for example, one selected from the group consisting of α, β-unsaturated carboxylates, unsaturated carboxylates with an aromatic substituent, cycloalkyl carboxylates, cycloalkenyl carboxylates, and isomers thereof. It could be more than that.

상기 불포화 카르본산염 중에서 가장 바람직한 예로는, 3-페닐-2-프로페노에이트(3-phenyl-2-propenoate)와 3-시클로헥실-2-프로페노에이트(3-cyclohexyl-2-propenoate)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.Among the unsaturated carboxylic acid salts, the most preferred examples are 3-phenyl-2-propenoate and 3-cyclohexyl-2-propenoate. It may be one or more selected from the group consisting of.

상기 산화생분해촉진제의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 0.05 내지 2 중량부일 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 1.5 중량부일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부일 수 있다.The content of the oxidative biodegradation accelerator may be 0.05 to 2 parts by weight, preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, and more preferably 0.1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE).

대부분의 고분자 필름은 상온에서 벗어나서 저온으로 갈수록 급격하게 딱딱해지면서 기계적 물성이 저하된다. 따라서, 내한성은 유연성과, 그리고 유연성은 점탄성 고분자가 가질 수 있는 저장 탄성율과 직접적인 연관이 있다.Most polymer films rapidly harden as temperatures go beyond room temperature and their mechanical properties deteriorate. Therefore, cold resistance is directly related to flexibility, and flexibility is directly related to the storage modulus that viscoelastic polymers can have.

본 발명에 있어서, 상기 생분해성 수지층은 -20 ℃ 이상 내지 5 ℃ 이하 온도 범위에서 저장 탄성율(E')이 0.3 x 109 Pa 이상 내지 4.0 x 109 Pa 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.8 x 109 Pa 이상 내지 3.8 x 109 Pa 이하, 1.0 x 109 Pa 이상 내지 3.5 x 109 Pa 이하, 2.0 x 109 Pa 이상 내지 3.5 x 109 Pa 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족할 때 유연성, 내한성 및 내충격강도가 우수하여 저온 식품용 포장재로서 유용하게 사용될 수 있다.In the present invention, the biodegradable resin layer may have a storage modulus (E') of 0.3 It may be 10 9 Pa or more to 3.8 x 10 9 Pa or less, 1.0 x 10 9 Pa or more to 3.5 x 10 9 Pa or less, and 2.0 x 10 9 Pa or more to 3.5 x 10 9 Pa or less. When the above range is satisfied, it has excellent flexibility, cold resistance, and impact resistance, and can be usefully used as a packaging material for low-temperature food.

본 발명에 있어서, 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)은 밀도가 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.914 g/㎤ 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.910 g/㎤, 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.905 g/㎤ 이하, 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.900 g/㎤ 이하, 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.895 g/㎤ 이하일 수 있다.In the present invention, the very low density polyethylene (VLDPE) may have a density of 0.890 g/cm3 or more to 0.914 g/cm3, preferably 0.890 g/cm3 or more to 0.910 g/cm3, or 0.890 g/cm3 or more to 0.905 g/cm3. It may be g/cm3 or less, 0.890 g/cm3 or more to 0.900 g/cm3 or less, or 0.890 g/cm3 or more to 0.895 g/cm3 or less.

본 발명에 있어서, 상기 기재층은 종이를 포함할 수 있다. 상기 종이는, 마닐라지, CCP(cast coated paper) 종이, 백상지, 박엽지, 노루지, 한지, 크라프트지 및 백판지 등 다양한 종류의 종이를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 종이는 노루지 또는 크라프트지를 이용하여 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 노루지는 식품포장재로 많이 사용되며 매끄러운 표면을 가지는 것으로서, 일면에 광택을 주어 초지한 비교적 얇은 포장지의 일종이다.In the present invention, the base layer may include paper. The paper may be implemented using various types of paper, such as manila paper, CCP (cast coated paper) paper, white paper, thin leaf paper, roe paper, Korean paper, kraft paper, and white cardboard, but is not limited thereto. For example, paper may be implemented using roe paper or kraft paper, but is not limited thereto. Noruji is widely used as a food packaging material and has a smooth surface. It is a type of relatively thin wrapping paper made with glossy paper on one side.

일 실시예에서, 상기 기재층은 수분 및 공기의 베리어(Barrier)성을 높이기 위해, 기재 상에 베리어 물질을 포함하는 수성 코팅액이 코팅된 고차단성 종이로 구성될 수 있다. 구체적으로, 상기 기재층은 다양한 종류의 베리어 물질, 예를 들면, 스티렌-부타디엔계, 스티렌-아크릴계, 폴리비닐알콜(PVA), 염화비닐리덴 중합체, 아크릴로니트릴 중합체, 염화비닐 중합체 및 에틸렌비닐알콜 중합체 중에서 선택되는 하나 이상의 중합체 또는 이들의 공중합체를 포함하는 수성 코팅액을 종이 기재 상에 1회 이상 코팅함으로써 베리어층이 형성된 고차단성 종이를 이용하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the base layer may be composed of high barrier paper coated with an aqueous coating solution containing a barrier material on the base material to increase barrier properties against moisture and air. Specifically, the base layer is made of various types of barrier materials, such as styrene-butadiene-based, styrene-acrylic-based, polyvinyl alcohol (PVA), vinylidene chloride polymer, acrylonitrile polymer, vinyl chloride polymer, and ethylene vinyl alcohol. It can be formed using high-barrier paper in which a barrier layer is formed by coating a paper substrate with an aqueous coating solution containing one or more polymers or copolymers thereof selected from polymers one or more times.

이와 같이, 고차단성 종이로 구성된 형성된 기재층은 수분 및 공기에 대한 베리어성이 우수할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기재층은 23℃ 및 0% 상대습도에서 4cc/(㎡·day·atm) 이하의 산소투과도를 가질 수 있으며, 또한, 38℃ 및 90% 상대습도에서 11g/(㎡·day) 이하의 수분투과도를 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 기재층의 물성이 상기 수치에 한정되는 것은 아니다.In this way, the base layer formed of high barrier paper may have excellent barrier properties against moisture and air. According to one embodiment, the base layer may have an oxygen permeability of 4 cc/(㎡·day·atm) or less at 23°C and 0% relative humidity, and may have an oxygen permeability of 11 g/(㎡·atm) at 38°C and 90% relative humidity. day) or less. However, this is an example and the physical properties of the base layer are not limited to the above values.

특히, 본 발명에 따르면 우수한 베리어성을 갖는 기재층을 이용하여 저온 식품용 생분해성 포장재를 구현함으로써, 플라스틱 및 알루미늄과 같은 금속 소재의 사용량을 약 45% 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 탄소배출량이 기존의 베리어 필름 패키징 대비 약 48% 감소될 수 있다.In particular, according to the present invention, by implementing a biodegradable packaging material for low-temperature food using a base layer with excellent barrier properties, the amount of metal materials such as plastic and aluminum used can be reduced by about 45%, and as a result, carbon emissions are reduced by about 45%. It can be reduced by about 48% compared to barrier film packaging.

본 발명에 따르면, 상기 접합층은 폴리비닐알콜(PVA, polyvinyl alcohol)을 포함할 수 있다. 이는 생분해성, 생체적합성, 화학적 저항성 그리고 훌륭한 물리적 특성 때문에 투명 포장용 필름, 종이의 코팅제 및 강화제 등 다양하게 사용되고 있다. 본 발명에 있어서, 상기 폴리비닐알콜(PVA)는 상기 생분해성 수지층 및 상기 기재층을 접합하는 역할을 한다.According to the present invention, the bonding layer may include polyvinyl alcohol (PVA). Because of its biodegradability, biocompatibility, chemical resistance, and excellent physical properties, it is used in a variety of ways, including transparent packaging films, paper coatings, and reinforcements. In the present invention, the polyvinyl alcohol (PVA) serves to bond the biodegradable resin layer and the base layer.

상기 폴리비닐알콜(PVA)의 함량은 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여 1 내지 9.2 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부, 보다 바람직하게는 5 내지 6중량부를 사용한다. 상기 폴리비닐알콜(PVA)의 함량이 1 중량부 미만이면 최종 제품인 완충재의 충격흡수 강도 및 접착력이 낮아지는 현상이 발생한다. 9.2 중량부를 초과하면 상기 물성의 향상 효과가 미미하여 경제적이지 못한 단점이 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 당업자라면 요구되는 물성 및 용도에 따라 폴리비닐알콜(PVA) 함량 선택이 가능하다.The content of polyvinyl alcohol (PVA) is 1 to 9.2 parts by weight, preferably 3 to 7 parts by weight, and more preferably 5 to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of very low density polyethylene (VLDPE). If the content of polyvinyl alcohol (PVA) is less than 1 part by weight, the shock absorption strength and adhesive strength of the final product, the cushioning material, are lowered. If the amount exceeds 9.2 parts by weight, the effect of improving the above physical properties is minimal, which has the disadvantage of being uneconomical. However, it is not necessarily limited to this, and those skilled in the art can select the polyvinyl alcohol (PVA) content according to the required physical properties and use.

상기 기재층에도 폴리비닐알콜(PVA)이 코팅되어 있어 베리어층이 형성될 수 있고, 상기 생분해성 수지층 및 상기 기재층을 접합하는데 있어서도 접착제로서 효과적일 수 있다.Since the base layer is also coated with polyvinyl alcohol (PVA), a barrier layer can be formed, and it can also be effective as an adhesive in joining the biodegradable resin layer and the base layer.

본 발명에 있어서, 상기 저온 식품용 생분해성 포장재를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 제조방법은 통상적인 방법이면 사용될 수 있고, 특정한 방법에 제한되지 아니한다.In the present invention, a method for manufacturing the biodegradable packaging material for low-temperature food is provided. The above manufacturing method can be used as long as it is a conventional method and is not limited to a specific method.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of this specification are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

[실시예][Example]

본 실시예에서는 아래의 표 1에 따른 중량부 및 하기의 구성을 사용하여 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)에 코팅시킨다.In this example, very low density polyethylene (VLDPE) was coated using parts by weight according to Table 1 below and the composition below.

압출온도 170 ℃, 스크류 속도 250 rpm으로 유지되는 압출기에서 상기 코팅된 펠렛(pellet)과 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 기준으로 10 중량부의 옥수수 전분을 반응압출(Reactive Extrusion)시켜 전분이 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 사슬에 화학결합된 생분해성 마스터배치(Master Batch) 펠렛을 제조한다.In an extruder maintained at an extrusion temperature of 170°C and a screw speed of 250 rpm, 10 parts by weight of corn starch is reactively extruded based on the coated pellet and very low density polyethylene (VLDPE), so that the starch is converted into very low density polyethylene (VLDPE). ) Produce biodegradable master batch pellets chemically bonded to the chain.

기재층은 크라프트지를 이용하여 제조하고, 상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)을 포함하는 펠렛과 상기 기재층을 폴리비닐알콜(PVA)을 사용하여 접합시켜, 최종적으로 저온 식품용 생분해성 포장재를 제조하였다.The base layer was manufactured using kraft paper, and the pellet containing the very low density polyethylene (VLDPE) and the base layer were bonded using polyvinyl alcohol (PVA) to finally produce a biodegradable packaging material for low-temperature food.

VLDPEVLDPE 생분해성 충전재biodegradable filling PLAPLA 결합제binder 상용
촉매제
commercial
catalyst
가소제plasticizer 라디칼
개시제
radical
initiator
산화
생분해제
Oxidation
biodegradable
산화
생분해
촉진제
Oxidation
biodegradable
accelerant
실시예1Example 1 100100 1010 55 0.750.75 0.250.25 1One 0.10.1 1One 1One 실시예2Example 2 100100 1010 1010 0.750.75 0.250.25 1One 0.10.1 1One 1One 실시예3Example 3 100100 1010 1515 0.750.75 0.250.25 1One 0.10.1 1One 1One 실시예4Example 4 100100 1010 2525 0.750.75 0.250.25 1One 0.10.1 1One 1One 실시예5Example 5 100100 1010 3030 0.750.75 0.250.25 1One 0.10.1 1One 1One

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

- 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE): 밀도 0.890 g/cm3 내지 0.895 g/cm3 - Very low density polyethylene (VLDPE): density 0.890 g/cm 3 to 0.895 g/cm 3

- 생분해성 충전재: 옥수수 전분- Biodegradable filling: corn starch

- 폴리젖산(PLA): MW 207,000g/mol, 밀도 1.25g/cm3 - Polylactic acid (PLA): MW 207,000 g/mol, density 1.25 g/cm 3

- 결합제: 무수 말레인산(maleic anhydride)- Binder: maleic anhydride

- 상용촉매제: 아크릴산(acrylic acid)- Commercial catalyst: acrylic acid

- 가소제: 올레아미드(oleamide)- Plasticizer: oleamide

- 라디칼 개시제: 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide)- Radical initiator: benzoyl peroxide

- 산화생분해제: 망간/철-올레이트(Mn/Fe oleate)- Oxidative biodegrader: Manganese/Fe oleate (Mn/Fe oleate)

- 산화생분해촉진제: 3-페닐-2-프로페노에이트(3-phenyl-2-propenoate)- Oxidative biodegradation accelerator: 3-phenyl-2-propenoate

- 기재층: 크라프트지- Base layer: Kraft paper

- 접합층: 폴리비닐알콜(PVA) 5 중량부- Bonding layer: 5 parts by weight of polyvinyl alcohol (PVA)

[실험예 1: 저장 탄성율][Experimental Example 1: Storage modulus]

실시예 1 내지 5에 대하여, 동적 기계적 분석기(Dynamic mechanical analyzer) TA Instrument DMA SS6100(세이코(Seiko) 사)을 이용하여 응력 모드(tension mode)에서 진동수 1Hz, 승온속도 10℃/분으로 하여 시료 필름의 탄성율을 측정하였다. 이때, -20 ℃ 내지 5℃ 온도 범위에서 저장 탄성율(E')을 구하였다.For Examples 1 to 5, a sample film was obtained using a dynamic mechanical analyzer TA Instrument DMA SS6100 (Seiko) in stress mode at a frequency of 1 Hz and a temperature increase rate of 10°C/min. The elastic modulus was measured. At this time, the storage modulus (E') was determined in the temperature range of -20°C to 5°C.

저장 탄성율(x 109 Pa)Storage modulus (x 10 9 Pa) 실시예1Example 1 3.83.8 실시예2Example 2 3.33.3 실시예3Example 3 2.92.9 실시예4Example 4 2.12.1 실시예5Example 5 1.61.6

[실험예 2: 저온 충격강도][Experimental Example 2: Low-temperature impact strength]

실시예 1 내지 5에 대하여, ASTM D256 방법에 따라 1/8" 시편을 -30 ℃에서 IZOD 충격강도를 측정하였다.For Examples 1 to 5, the IZOD impact strength of 1/8" specimens was measured at -30°C according to ASTM D256 method.

저온 충격강도(kgf·cm/cm)Low-temperature impact strength (kgf·cm/cm) 실시예1Example 1 4848 실시예2Example 2 4141 실시예3Example 3 3636 실시예4Example 4 2828 실시예5Example 5 2121

[실험예 3: 생분해도][Experimental Example 3: Biodegradability]

실시예 1 내지 5에 대하여, 생분해도는 ASTM G 21-70법에 따라 최소 21일간 배양하여 필름에 곰팡이가 뒤덮인 정도를 다음과 같이 구분하여 측정하였다.For Examples 1 to 5, biodegradability was measured by cultivating for at least 21 days according to the ASTM G 21-70 method and dividing the degree to which the film was covered with mold as follows.

- 0 % 일 때: 0- When 0%: 0

- 10 % 이하: 1- Below 10%: 1

- 10~30 %: 2- 10~30%: 2

- 30~60 %: 3- 30~60%: 3

- 60~100 %: 4- 60~100%: 4

생분해도(%)Biodegradability (%) 실시예1Example 1 22 실시예2Example 2 33 실시예3Example 3 44 실시예4Example 4 44 실시예5Example 5 44

상기 표 2 내지 4에 따르면, 폴리젖산(PLA)의 함량이 높아질수록 저장 탄성율 및 저온 충격강도는 낮아지고, 생분해도가 높아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE)와 폴리젖산(PLA)의 함량을 조절하여 저장 탄성율 및 저온 충격강도를 높이면서도 높은 생분해도를 유지할 수 있다.According to Tables 2 to 4, it can be seen that as the content of polylactic acid (PLA) increases, the storage modulus and low-temperature impact strength decrease and biodegradability increases. Therefore, by adjusting the contents of very low density polyethylene (VLDPE) and polylactic acid (PLA), the storage modulus and low-temperature impact strength can be increased while maintaining high biodegradability.

Claims (8)

기재층;
초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE, Very low density polyethylene), 생분해성 충전재, 산화생분해제 및 저함량 폴리젖산(PLA, Polylactic acid)를 포함하는 생분해성 수지층;및
상기 기재층과 상기 생분해성 수지층을 접합하는 접합층;을 포함하는, 저온 식품용 생분해성 포장재.
Base layer;
A biodegradable resin layer containing very low density polyethylene (VLDPE), biodegradable filler, oxidative biodegrader, and low content polylactic acid (PLA); and
A biodegradable packaging material for low-temperature food, comprising a bonding layer that joins the base layer and the biodegradable resin layer.
제1항에 있어서,
상기 생분해성 수지층은 결합제, 상용촉매제, 가소제, 라디칼 개시제 및 산화생분해촉진제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것인, 저온 식품용 생분해성 포장재.
According to paragraph 1,
The biodegradable resin layer further includes one or more selected from the group consisting of a binder, a commercial catalyst, a plasticizer, a radical initiator, and an oxidative biodegradation accelerator.
제1항에 있어서,
상기 생분해성 수지층은 -20 ℃ 이상 내지 5 ℃ 이하 온도 범위에서 저장 탄성율(E')이 0.3 x 109 Pa 이상 내지 4.0 x 109 Pa 이하인 것인, 저온 식품용 생분해성 포장재.
According to paragraph 1,
The biodegradable resin layer has a storage modulus (E') of 0.3 x 10 9 Pa or more to 4.0 x 10 9 Pa or less in the temperature range of -20 ℃ or more to 5 ℃ or less.
제1항에 있어서,
상기 초저밀도 폴리에틸렌은 밀도가 0.890 g/㎤ 이상 내지 0.914 g/㎤ 이하인 것인, 저온 식품용 생분해성 포장재.
According to paragraph 1,
The ultra-low density polyethylene is a biodegradable packaging material for low-temperature food, having a density of 0.890 g/cm3 or more to 0.914 g/cm3 or less.
제1항에 있어서,
상기 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 100 중량부에 대하여, 상기 생분해성 충전재 5 이상 내지 80 이하 중량부, 상기 산화생분해제 0.05 이상 내지 5 이하 중량부 및 상기 저함량 폴리젖산(PLA) 1 이상 내지 30 이하 중량부로 포함하는 것인, 저온 식품용 생분해성 포장재.
According to paragraph 1,
Based on 100 parts by weight of the very low density polyethylene (VLDPE), 5 to 80 parts by weight of the biodegradable filler, 0.05 to 5 parts by weight of the oxidative biodegrader, and 1 to 30 parts by weight of the low content polylactic acid (PLA). Biodegradable packaging material for low-temperature food, which includes:
제1항에 있어서,
상기 기재층은 종이를 포함하는 것인, 저온 식품용 생분해성 포장재.
According to paragraph 1,
A biodegradable packaging material for low-temperature food, wherein the base layer includes paper.
제1항에 있어서,
상기 접합층은 폴리비닐알콜(PVA)을 포함하는 것인, 저온 식품용 생분해성 포장재.
According to paragraph 1,
A biodegradable packaging material for low-temperature food, wherein the bonding layer includes polyvinyl alcohol (PVA).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 저온 식품용 생분해성 포장재를 제조하는 방법.A method for producing a biodegradable packaging material for low-temperature food according to any one of claims 1 to 7.
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