KR950011899B1 - 저공해 폴리에틸렌필름 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저공해 폴리에틸렌필름 제조방법

제1도는 본 발명에 사용되는 중질탄산 칼슘의 입도 분포도 그래프

본 발명은 저공해 폴리에틸렌 필름의 제조에 관한 것이다. 좀더 상세하게는 각종의 포장용지등으로 사용되는 고밀도 폴리에틸렌 필름을 보다 분해되기 쉽도록 개량한 저공해성 폴리에틸렌 필름의 제조방법에 관한 것이다.

근래에 이르러 환경공해에 대한 관심이 고조되면서, 폴리에틸렌 필름으로 제조된 포장용지의 사용후 처리문제가 크게 야기되고 있는 실정이다.

폴리에틸렌 필름은 폴리염화비닐수지와는 달리 그 분해속도가 현저히 낮아 소각등을 통하여 처리되고 있으나, 소각시에는 소각과정에서 대기오염을 유발시키는 각종가스등이 발생되어 또 다른 공해의 원인이 되고 있으며, 또 사용후 버려지는 포장용지의 수거에 많은 인력과 노력이 따르는 관계로 수거에도 많은 비용이 소요되어 그 수거가 잘 이루어 지고 있지 못한 실정이다.

따라서, 환경공해와 관련하여 광분해성 효소를 사용하거나, 시효분해성 효소를 사용하여 쉽게 분해될 수 있는 수지의 개발에 관한 연구가 많은 사람에 의하여 연구되고 있기는 하나, 이러한 분해성 수지는 대부분이 소규모의 연구실 단위에서 연구되고 있으며, 그 개발에 많은 시간과 비용이 소요되는 관계로 아직 괄목할 만한 연구결과를 얻고 있지 못한 실정이다.

또한, 광분해성 수지의 대부분은 분해성이 강한 전분등을 결합시키기가 용이한 폴리에스테르등에 국한되고 있으며, 폴리에틸렌과 같이 분해성이 약한 수지에 대하여는 분해성을 용이하게 하여주기 위한 연구가 진행되고 있지 못한 실정이다.

그러나, 광분해성등을 강화시키기가 용이한 폴리에스테르수지는 비교적 가격이 높은 반면에 폴리에틸렌계 수지는 가격이 저렴하여 포장용지등으로 각광을 받고 있는 실정이어서, 폴리에틸렌계의 분해성 수지의 개발이 시급하게 이루어져야 할 것이다.

본 발명자는 상기에서 언급한 바와 같이 상대적으로 가격이 저렴한 폴리에틸렌계수지의 분해성을 높여 주는 방법에 대하여 연구하던 중에 본 발명을 완성하게 된 것이다.

앞에서 언급한 바와 같이 폴리에틸렌은 그 분해성이 대단히 약한 것으로 알려져 있다. 그 이유를 살펴보면 폴리에틸렌은 그 분자구조가 탄소와 수소로 이루어진 선상을 이루고 있으며 원자와 원자의 사이에는 전자운이 감싸고 있어, 분자 구조가 대단히 안정하기 때문에 분해가 어렵게 되는 것이다.

그렇다고 해서 전혀 분해가 안되는 것은 아니고 그 분해속도가 대단히 낮아진다고 하는 것이다.

일반적으로 폴리에틸렌과 같은 탄화수소류는 적외선과 같은 열선에 의하여 분자운동이 활발해지고, 자외선에 의하여 원자간의 결합이 절단되어해가 분해가 이루어지는 것이므로 분해를 촉진시키기 위하여는 적외선 및 자외선과의 접촉을 보다 용이하게 하여 주는 것이 하나의 방법이라고 할 수 있다.

본 발명은 합성수지에 일반적으로 첨가되는 탄산칼슘(CaCO₃) 및 이산화티탄(TiO₂)을 폴리에틸렌에 첨가함으로서 본 발명의 목적을 달성하는 것이다.

즉, 폴리에틸렌의 분자와 분자사이에 공동현상을 주어 그 사이에 공기등이 유통될 수 있도록 가공하여 줌으로서 외부로 부터의 적외선등의 흡수와 저장이 용이해져 분해를 촉진할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에서는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 중질탄산칼슘(CaCO₃)은 대체로 0.3㎛부터 50㎛까지의 입자로 되어 있으므로 상기의 범위내에서는 어느것도 사용이 가능하다.

본 발명을 좀더 상세하게 설명하면 폴리에틸렌수지 100 중량부에 대하여 탄산칼슘(CaCO₃) 50 내지 120 중량부 및 이산화티탄(TiO₂) 1 내지 10 중량부를 혼합하여 쉬트를 성형하기 위한 칩을 제조한후, 필름제조기에서 필름을 제조하면 되는 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 탄산칼슘(CaCO₃)과 이산화티탄(TiO₂)은 일반적으로 첨가되는 첨가제이기는 하나, 탄산칼슘(CaCO₃)은 필름의 내부 및 표면에 골고루 분산되어 존재하게 되므로 폴리에틸렌필름이 적외선등에 의하여 표면으로 부터 분해가 일어나게되면 표면 및 분해층의 탄산칼슘(CaCO₃)이 대기 또는 지중의 수분과 반응하여 용해되고, 아직 분해되지 않은 층이 표면층이 되며, 탄산칼슘(CaCO₃)이 용해된 부분은 미세공을 형성하게 되므로 표면적은 더욱 넓어지게 되어 적외선등과 접촉하는 표면적이 커지게 되므로 자연히 분해속도는 빨라질 수 밖에 없는 것이다.

본 발명에서 탄산칼슘(CaCO₃)을 폴리에틸렌 100 중량부에 대하여 120 중량부 이상 첨가하게 되면 필름의 압출시 성형성이 나빠짐은 물론이고, 인장강도 및 연신율등이 나빠져서 포장용 필름으로서의 용도를 가질 수 없게 되며, 50 중량부 이하로 첨가하게 되면 상기에서와 같은 목적하는바 효과를 발휘할 수 없게 된다.

또 이산화티탄(TiO₂)은 탄산칼슘(CaCO₃)의 양과 반비례적으로 첨가되어야 하는 것이며, 그 분말의 입도가 미세하여 은폐제(광벅제거제)로 사용되는 것으로 폴리에틸렌에 대하여 10 중량부 이하로 첨가하는 이유는 탄산칼슘(CaCO₃)에 비하여 상대적으로 고가이고, 백색휠러로서의 기능을 보충하는 것이므로 과량으로 사용할 필요가 없으며, 과량으로 사용하는 경우에는 인장강도 및 연신율등이 불량해져서 포장용지로서의 사용이 불가능하게 되기 때문이다.

본 발명에서 사용되는 이산화티탄(TiO₂)은 아나타제형, 루틸형의 어느것도 사용이 가능하며 캐산칼슘(CaCO₃)의 경우도 1㎛의 입경을 갖는 입자로 부터 40㎛의 입경을 갖는 입자를 모두 사용할 수 있다.

본 발명에 의하여 제조된 저공해성 폴리에틸렌은 난분해성 수지를 적게 함유하게 되므로 환경공해의 개선에 크게 이바지할 뿐만 아니라, 다량이 수거되어 소각처리가 되는 경우에도 공해물질의 발생이 현저히 감소되고, 상기에서와 같이 적외선등에 의한 분해속도가 빠르며, 탄산칼슘등을 다량함유하고 있어 필름자체의 촉감이 우수하고, 일반 종이와 같은 박막성을 갖게 되므로 표면인쇄가 용이해 진다고 하는 장점을 지니고 있는 것이다.

Claims (1)

1. 탄산칼슘(CaCO₃) 및 이산화티탄(TiO₂)을 함유하는 고밀도 폴리에틸렌의 제조방법에 있어서, 고밀도 폴리에틸렌 100중량부에 대하여 탄산칼슘(CaCO₃) 50 내지 120 중량부 및 이산화티탄(TiO₂) 1 내지 10 중량부를 첨가혼합하여 제조함을 특징으로 하는 저공해성 고밀도폴리에틸렌의 제조방법.