KR101467025B1 - 생분해성 몰딩재 및 이를 포함하는 생분해성 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 광물성 필러 5~1000중량부 및 식물성 필러 5~200중량부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재를 제공한다.
또한 상기 생분해성 몰딩재를 포함하는 코어 및 상기 코어 상부에 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 필름을 제공한다.

Description

생분해성 몰딩재 및 이를 포함하는 생분해성 필름{BIODEGRADABLE MOLDING PRODUCT AND BIODEGRADABLE FILM INCLUDING THEREOF}

본 발명은 생분해성 몰딩재와 이를 포함하는 생분해성 필름에 관한 것이다. 보다 상세하게는 지방족 폴리에스테르 및 광물성 필러 또는 식물성 필러 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재와 이를 포함하는 생분해성 필름에 관한 것이다.

현재 몰딩재로는 PVC, MDF 소재에 인쇄 및 인쇄된 필름을 합지한 것을 많이 사용하고 있다. 그러나, 상기와 같은 몰딩재는, 폴리염화비닐(PVC), 멜라민 수지를 사용함으로써 사용 후 폐기시 썩지 않아 소각해야만 하는 문제점이 있었다. 또한, 대한민국 특허공개공보 제 10-2005-0107250호에서는 PVC 수지 조성물에 왕겨를 포함하여, 내수성, 내약품 등의 물성이 우수한 PVC 수지의 특성을 가지면서도 환경친화적인 PVC 조성물을 개시하고 있기는 하나, 생분해가 가능하여 폐기가 용이한 것을 특징으로 하는 조성물 등은 기재하고 있지 않다.

물론, 토양에 존재하는 미생물에 의하여 분해되는 생분해성 수지와 태양 광의 자외선에 의하여 분해되는 광분해성 수지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 여전히 제조가격의 비싸다는 점, 분해물질이 불연속적으로 분포하게 되어 완전분해가 이루어지지 않는다는 점 등 여러가지 문제점이 해결되지 않고 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 종래의 생분해성 수지가 가지지 못했던 완전한 분해를 이루도록 하며, 생분해가 가능하여 폐기가 용이한 것을 특징으로 하는 환경친화적인 몰딩재와 이를 포함하는 생분해성 필름을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 광물성 필러 5~1000중량부 및 식물성 필러 5~200중량부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재를 제공한다.

본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 상기 몰딩재를 포함하는 코어 및 코어 상부에 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 필름을 제공한다.

본 발명에 의한 생분해성 몰딩재는 완전분해를 이루는바, 폐기의 용이함에 있어서 탁월한 효과가 있고, 광학성 필러 또는 식물성 필러 등의 함유로 인해 내수성, 내유성, 강도 등의 물성저하가 없다. 또한, 성형이 우수하며 제조원가도 저렴하다.

또한, 상기 생문해성 몰딩재를 포함하는 코어 및 인쇄층을 포함함으로써 몰딩재 특유의 인테리어성을 부여하고, 지속적으로 유지할 수 있다.

도 1 및 도 2은 본 발명의 생분해성 몰딩재를 포함하는 코어 및 인쇄층으로 구성된 생분해성 필름의 단면을 나타낸 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 생분해성 몰딩재를 포함하는 코어인쇄층으로 구성된 생분해성 필름의 단면을 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 후술하는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 본 발명에 대해서 자세히 설명한다.

생분해성 몰딩재

본 발명은 지방족 폴리에스테르에 광물성 필러 또는 식물성 필러를 함유하여 생분해성 몰딩재를 생성한다. 보다 상세하게는 본 발명의 생분해성 몰딩재는 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 광물성 필러 5~1000중량부 또는 식물성 필러 5~200중량부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지방족 폴리에스테르는 높은 생분해도를 가지고 있으며, 폴리락트산(polylactic acid), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone), 폴리하이드록시 부틸레이트(polyhydroxybutyrate) 폴리부틸렌숙시네이트(polybutylenesuccinate, 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephtalate) 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 포함할 수 있다. 상기 지방족 폴리에스테르는 많은양을 첨가할수록 가공성은 우수해지며 열변형온도가 낮아지므로 열변형온도가 너무 낮아지지 않고 가공성이 좋은 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

이때 내열성 150℃로 높으며 강성 또한 비교적 높다는 점에서 상기 지방족 폴리에스터 수지는 폴리락트산을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 폴리락트산은 생분해성 고분자 또는 생분해성 플라스틱의 대표적인 물질로 유산이라고 하는 생체 내 등에 존재하는 저분자량 화합물의 중합체이다. 일반적인 폴리락트산은 옥수수와 같은 재생자원을 제분하여서 원재료로부터 녹말을 분리하고 상기 녹말로부터 정제되지 않은 포도당이 가공 되어진다. 상기 포도당은 발효 가공을 통하여 유산으로 만들어지며, 응축과정을 통해 유산은 폴리락티드로 된다. 상기 폴리락티드는 미생물이 분비하는 효소의 작용으로 플라스틱 물질이 붕괴되고 저분자화 된 후 미생물이 이들 저분자를 흡수하여 대사작용을 하고 최종적으로 미생물 균체와 이산화탄소, 메탄가스 등을 생성하며 최종 분해된다.

본 발명의 생분해성 몰딩재가 포함하는 광물성 필러는 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 광물성 필러 5~1000중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 광물성 필러를 5중량부 미만으로 포함하는 경우 경제적인 생산이라는 본연의 목적을 달성하기 어려운 점이 있으며, 1000중량부를 초과하여 포함하는 경우, 기계적 강도가 저하되어 몰딩재로 형성하기 어려운 문제가 있다. 특히 상기 광물성 필러는 150~800중량부로 포함하는 것이 바람직한 바, 상기 함량을 유지함으로써 작업시 몰딩재의 경제적인 생산과 우수한 기계적 강도 구현이 용이하기 때문이다.

또한, 본 발명의 광물성 필러는 보다 경제적으로 생산하기 위해 적용하는 바, 활석, 탄산칼슘(탄석), 실리카 및 산화티탄 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다. 상기 광물성 필러는 전체 조성물의 원가를 낮추거나, 경도나 강도를 조절하는 목적으로 사용하며, 일정함량을 초과하는 경우 몰딩재의 가공성, 물성이 떨어지며, 일정함량 미만인 경우 성형 제품의 형태안정성이 나빠진다.

상기 광물성 필러 중에서 활석을 포함하는 것이 바람직한바, 상기 활석은 분말화하면 흡수성 및 고착성이 강하고 내화성 등의 특성으로 인해 다방면에 걸쳐 사용되기 때문이다. 특히, 뛰어난 열저항성과 다른 수지와 잘 섞이는 특성 및 고착 후 강한 치수 고정력을 나타내므로 경직성 및 강도를 보완하기에 더더욱 바람직하다.

상기 광물성 필러의 입경은 5~40㎛으로 할 수 있다. 광물성 필러의 입경이 5㎛미만이면 분산하기 어려워 강도가 저하되고, 광물성 필러의 입경이 40㎛를 초과하면 입자크기가 너무 커지게 되어 표면이 거칠어지는 문제가 있다.

본 발명은 옥수수 관련 물질, 전분생성가능 물질, 기타 천연재료를 포함하는 식물성 필러를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 식물성 필러는 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 밀전분, 타피오카전분, 쌀전분, 나무분말, 목분, 천연셀룰로오스 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 키토산 및 셀룰로오스아세테이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 포함할 수 있다. 아울러, 기타 천연재료로써 솔잎, 볏짚, 칡덩굴, 톱밥, 왕겨, 나뭇잎 및 간벌 무산물을 더 포함할 수 있다.

상기 전분생성가능 물질은 자연 중에 풍부하여 구하기 쉽고, 값 싼 최고의 친환경적인 재료이다. 따라서, 많이 사용할수록 가격 경쟁력은 증가하나 함량이 일정수준을 초과하면 급격하게 조성물의 가공성과 물성이 저하된다. 상기 전분의 함량이 일정수준 미만인 경우에는 상대적으로 지방족 폴리에스테르 사용량이 증가되어 경제성이 떨어지므로 장점을 잃게 된다. 전분의 종류는 곡류에서 얻어지는 일반 전분이면 가능하나, 쉽게 얻을 수 있다는 점에서 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분이 보다 바람직하다.

본 발명의 생분해성 몰딩재가 포함하는 상기 식물성 필러는 상기 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서 5~200중량부를 포함할 수 있고 15~100중량부인 것이 더욱더 바람직하다. 상기 식물성 필러의 함량이 5중량부 미만이면 가공성 및 다른 물성에서의 우수함 없이 생산 가격이 상승되는 문제가 있으며, 상기 식물성 필러의 함량이 200중량부를 초과하면, 무기질 필러와 대비하여 저밀도인 식물성 필러의 특징에 의하여 기계적 강도가 현저히 저하되는 문제가 있다.

아울러 본 발명의 생분해성 몰딩재가 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서 광물성 필러 5~1000중량부 및 식물성 필러 5~200중량부를 함께 포함하는 경우, 종래의 생분해성 수지가 가지지 못했던 완전분해를 이루도록 하며, 저렴한 가격으로 인해 상용화될 수 있다. 또한 광물성 필러과 식물성 필러의 함량을 일정범위 유지함으로써, 생분해성 몰딩재의 가공성과 내구성 또한 증가시킬 수 있다. 상기와 같은 이유로, 지방족 폴리에스테르, 일정범위의 광물성 필러 및 식물성 필러를 함께 포함하는 것이 바람직하다.

상기 지방족 폴리에스테르와 광물성 필러 및 식물성 필러간의 결합력을 향상시키기 위하여 본 발명의 생분해성 몰딩재 조성물은 상기 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대하여, 0.1~5중량부의 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제를 0.1중량부 미만으로 포함하는 경우 결합력 증진이 미미할 우려가 있고, 5중량부를 초과하는 경우 결합력의 개선없이 생산 가격이 증대되는 문제점이 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 첨가제는 에폭시 그룹을 두개 이상 함유한 화합물 또는 아크릴 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 에폭시 그룹을 두개 이상 함유한 화합물은 지방족 폴리에스테르와 광물성 필러 및 식물성 필러 내 존재하는 하이드록시 기와 화학적으로 반응하여 기계적 강도를 향상시킨다.

또한, 본 발명에 사용하는 에폭시 그룹을 두 개 이상 함유한 화합물을 평균적으로 1분자당 2개 이상의 에폭시 그룹을 갖는 것이면 어느 것이든 사용 가능하다. 바람직하게는 에폭시 그룹을 2 내지 50개, 보다 바람직하게는 에폭시 그룹을 2 내지 20개를 가진다. 이러한 화합물은 소위 에폭시 수지라고 불리는 에폭시 그룹을 갖는 중합체 또는 올리고머를 포함한다. 에폭시 그룹은 옥시란 환 구조를 갖는 구조이면 양호하며, 예를 들면, 글리시딜 그룹, 옥시에틸렌 그룹, 에폭시사이클로헥실 그룹 등을 나타낼 수 있다.

보다 상세하게는, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 카테콜, 레조르시놀 등의 다가 페놀, 또는 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜 등의 다가 알콜과 에피클로로하이드린을 반응시켜 수득되는 폴리글리시딜 에테르; p-하이드록시벤조산, β-하이드록시나프토에산과 같은 하이드록시카본산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 수득되는 글리시딜 에테르 에스테르; 프탈산, 테레프탈산과 같은 폴리카본산과 에피클로로하이드린을 반응시켜 수득되는 폴리글리시딜 에스테르; 및 에폭시화 페놀노볼락 수지, 에폭시화 크레졸노볼락 수지, 에폭시화 폴리올레핀, 지환족 에폭시 수지, 기타 우레탄-개질된 에폭시 수지 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 첨가제로 상기 에폭시 그룹을 두 개 이상 함유한 화합물을 사용함으로써 수지와 필러간의 결합력이 증진되어 가공 중 용융강도가 개선됨으로써 전체적인 가공성이 개선되며, 성형물의 기계적 강도 개선에 탁월한 효과가 있다.

상기 첨가제로써 포함되는 아크릴 수지는 또한, 상기 아크릴 수지는 긴 분자형태에 의하여 수지와 필러간의 엉킴을 향상시켜 기계적 강도를 향상시키기 때문이다. 보다 구체적으로, 상기 아크릴 수지는 메틸메타 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트, 에틸헥실 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 사이클로 헥실 메타아크릴레이트, 글리시딜 메타아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 베헤닐 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 아크릴산, 하이드록시 에틸 아크릴레이트, 하이드록시 부틸 아크릴레이트, 하이드록시 에틸메타 아크릴레이트, 페녹시 아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 헥산디올다이아크릴레이트 등 분자구조 내에 이중결합을 1개 이상 가지는 아크릴은 모두 사용이 가능하며, 고분자 형태로 중합하여 사용하거나, 고분자 형태로 중합된 수지에 모노머 형태로 혼합하여 사용하거나, 중합된 고분자를 용제와 혼합하여 사용하는 것이 가능하며, 아크릴계 수지로서 표시 장치의 시인성을 저해시키지 않는 투명성을 갖는 것이라면 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

삭제

본 발명의 생분해성 몰딩재는 본 발명의 목적을 손상하지 않는 한에 있어서, 공지의 다른 첨가제가 함유되어 있어도 좋다. 상기 공지의 다른 첨가제로서는, 가소제, 보강제, 무기 또는 유리필러, 산화방지제, 열안정제, 자외선 흡수제등의 다른, 윤활제, 왁스류, 착색제, 결정화 촉진제, 전분과 같은 분해성을 가지는 유기물등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 이용 해도, 복수를 조합하여 이용해도 상관없다.

생분해성 필름

본 발명은 상기 생분해성 몰딩재를 포함하는 코어 및 상기 코어 상부에 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 필름을 제공한다.

본 발명의 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 광물성 필러 5~1000중량부 및 식물성 필러 5~200중량부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재는 공지의 성형방법으로 성형할 수 있다. 상기 생분해성 몰딩재는 전술한 바와 같다.

예를 들면, 필림성형, 압출 성형 또는 사출 성형등을 들 수 있고, 중에서도 특히 압출성형이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 압출성형은, 상법에 따라, 예를 들면 싱글 압출기, 트윈 압출기등의 공지의 압출 성형기를 이용하여 실시할 수 있다. 또, 사출성형은, 상법에 따라, 예를 들면 인라인스크리식 사출성형기, 다층사출 성형기, 이두식사출성형기 등의 공지의 사출 성형기에서 실시할 수 있다.

도 1을 참고하면, 상기 몰딩재가 성형되어 압출된 코어(100)에 인테리어성을 부여하기 위해 코어(100) 상부에 인쇄층(200)을 포함한 생분해성 필름을 나타낸 것이다.

상기 인쇄층(200)은 코어상부에 합판함으로써 형성될 수 있고, 상기 인쇄층(200)은 종이, 합성수지 등을 사용할 수 있는데, 특히 종이, 지방족 폴리에스테르 수지로 된 필름을 사용하는 것이 생분해가 가능하다는 점에서 더욱 바람직하다. 이때 상기 종이는 수지로 함침된 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 인쇄층은 지방족 폴리에스테르 및 광물성 필러등을 포함함으로써 코어와 유사한 성질을 가진 백색시트를 칼렌더링 가공을 통하여 형성하고, 상기 백색시트 상부에 그라비아 인쇄방식으로 인쇄층을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위에서 상기 인쇄층의 두께는 특별히 제한이 없다.

도 2을 참고하면, 상기 인쇄층(200) 상부에 표면 처리층(300)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 표면 처리층(300)은 방오 처리를 위한 것으로, 내스크래치성 및 내오염성에 탁월한 효과를 보이는바, 마이크로 그라비아 코팅을 이용하여 형성됨이 바람직하다.

아울러, 상기 표면 처리층(300)의 표면처리제 코팅두께는 1∼200㎛로 함이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니며, 우레탄 이소시아네이트 이액형 처리제 또는 우레탄 일액형 처리제로 되는 표면처리제를 상기 인쇄층 상부에 자연건조 또는 열풍건조로 코팅하거나 또는 우레탄아크릴레이트 또는 에폭시 아크릴레이트계의 표면처리제를 상기 인쇄층 상부에 자외선 경화방식으로 코팅할 수 있다.

본 발명의 생분해성 필름의 제조방법에 따라, 상기 코어(100) 및 인쇄층(200)은 열이나 접착제를 이용하여 필름을 형성할 수 있는바, 코어 및 인쇄층 사이에 접착층(110)을 포함할 수 있다.

상기 접착층(110)은 상기 코어(100)와 상기 인쇄층(200)을 부착될 수 있는 역할을 하며, 그 성분으로는 아크릴, 우레탄, 초산비닐 등을 포함할 수 있다. 이때, 접착층의 두께는 코어(100)와 인쇄층(200)을 박리되지 않게 하기 위한 목적을 달성하는 범위 내에서는 특별한 제한이 되지 않는다. 상기 코어(100)와 상기 인쇄층(200)을 가열 압착함으로써, 상기 생분해성 필름의 제조가 가능한바, 상기 접착층(110)의 포함없이도 발명의 목적을 달성할 수 있다.

도 3을 참고하면, 본 발명의 생분해성 필름은 압출시 2종 이상 색상의 안료 및 수지혼합물을 압출기 다이 근접부에 투입하여 2가지 이상의 색상 및 무늬를 가진 코어인쇄층(400)을 포함할 수 있다. 상기 코어인쇄층(400)은 코어자체에 인테리성을 부여한 것으로 별도의 인쇄층을 포함하지 않는다 하여도, 장식 및 인테리어 효과를 가질 수 있다.

그러므로 본 발명의 생분해성 필름은 코어와 인쇄층을 각각 포함하지 아니하고, 상기 코어와 인쇄층이 하나의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 코어인쇄층(400)층을 포함할 수 있다.

본 발명의 생분해성 필름이 코어인쇄층(400)을 포함하는 경우에도, 도 4와 같이 코어인쇄층(400) 상부에 표면처리층(300)을 별도로 포함할 수 있다.

이 때의 상기 표면처리층(300)도 방오 처리를 위한 것으로, 우레탄 아크릴레이트계를 사용함으로써 내스크래치성 및 내오염성에 탁월한 효과를 보일 수 있고, 마이크로 그라비아 코팅을 이용하여 코어인쇄층(400)상부에 도포됨으로써 형성될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하에 기재되는 특허청구범위에 의해서 판단되어야 할 것이다.

실시예1

PLA 수지(2003D) 100중량부에 대하여 탄석(탄산칼슘) 500중량부, 가소제 아세틸트리부틸시트레이트(Acetyl Tributyl Citrate, ATBC) 5 중량부를 Kneader에 160℃로 혼련한 후 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 조성물을 싱글 압출기에서 140℃에서 10mm*70mm 폭의 Bar 형상으로 압출성형하여 1500mm 길이로 절단하여 코어층을 형성하였다.

PLA 수지(2003D) 100중량부에 탄석(탄산칼슘) 80중량부, TiO₂ 10중량부, 가소제 아세틸트리부틸시트레이트 (Acetyl Tributyl Citrate, ATBC) 10중량부의 조성비로 칼렌더링 가공을 통하여 백색시트를 형성하였다.

상기 형성된 백색시트에 그라비아 인쇄 방식으로 나무무늬를 인쇄하여 인쇄층을 형성하였다. 상기 제조된 코어층과 인쇄층을 80℃로 2개의 층을 가열 압착하여 생분해성 필름을 형성하였다.

실시예2

PLA 수지(2003D) 100중량부에 목분 30중량부, 가소제 아세틸트리부틸 시트레이트(Acetyl Tributyl Citrate, ATBC) 5중량부를 Kneader에 160℃로 혼련한 후 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 조성물을 싱글 압출기에서 140℃에서 10mm*70mm 폭의 Bar 형상으로 압출성형하여 1500mm 길이로 절단하여 코어층을 형성하였다.

상기 실시예1의 백색시트에 그라비아 인쇄방식으로 나무무늬를 인쇄하여 아크릴계 처리제를 코팅하여 표면처리층이 부착된 인쇄층을 형성하였다. 상기 제조된 코어층과 표면처리층이 부착된 인쇄층을 80℃로 가열 압착하여 생분해성 필름을 형성하였다.

실시예3

PLA 수지(2003D) 100중량부에 대하여 탄석(탄산칼슘) 500중량부, 목분 30중량부 및 가소제 아세틸트리부틸시트레이트(Acetyl Tributyl Citrate, ATBC) 5 중량부를 Kneader에 160℃로 혼련한 후 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 조성물을 싱글 압출기에서 140℃에서 10mm*70mm 폭의 Bar 형상으로 압출성형하여 1500mm 길이로 절단하여 코어층을 형성하였다.

PLA 수지(2003D) 100중량부에 탄석(탄산칼슘) 80중량부, TiO₂ 10중량부, 아세틸트리부틸시트레이트 (Acetyl Tributyl Citrate, ATBC) 10중량부의 조성비로 칼렌더링 가공을 통하여 백색시트를 형성하였다.

상기 형성된 백색시트에 그라비아 인쇄 방식으로 나무무늬를 인쇄하여 인쇄층을 형성하였다. 상기 제조된 코어층과 인쇄층 사이에 우레탄 수지를 포함하는 접착제를 이용하여 생분해성 필름을 형성하였다.

비교예1

코어층을 합성목인 엠디에프(MDF) 소재로 제조한 후, PVC 재질의 인쇄필름을 초산비닐 수지를 이용하여 접착하여 생분해성 필름을 형성하였다.

비교예2

PLA 수지(2003D) 100중량부에 대하여, 상기 탄석(탄산칼슘)을 1500중량부, 상기 목분 250중량부를 포함하는 것을 제외하고는 상기 실시예 3과 동일하게 생분해성 필름을 형성하였다. 그러나, 수지 결합력 및 기계적 강도가 미흡하여 Bar형상으로는 형성하지 못하였다.

< 실험예 >-생분해성 몰딩재의 생분해도 측정

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1, 2의 코어층을 형성하는 생분해성 몰딩재로 생분해성 실험을 하였는바, 상기 실험은 KS M3100-1:2003의 지침에 따라 실험하였으나, 가상의 호기성 퇴비화 과정에서 이론적 이산화탄소 발생량과 실제 시험물질로부터 발생하는 이산화탄소량의 비율로 생분해도를 측정하였다. 이 때 시험환경은 58±2℃의 온도와 50% 내외의 습도 및 미생물의 활동을 저해할 수 있는 가스가 없으면서 어두운 곳에서 배양하였다.

구분	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2
생분해도	98%	92%	96%	0%	성형불가

상기의 방법으로 실험한 생분해도(%)는 상기 표1과 같다. 광물성 필러(탄석)를 일정함량 포함한 실시예 1 및 식물성 필러(목분)를 일정함량 포함한 실시예 2의 생분해도는 90%이상의 실험결과를 나타내었다. 또한 일정범위의 광물성 필러와 식물성 필러를 함께 포함하는 생분해성 몰딩재의 경우 거의 100%에 가까운 생분해도를 나타내었는바, 실시예 3의 생분해성 몰딩재의 경우 매우 친환경적임을 알 수 있었다.

이와 반면에 기존의 MDF 소재로 인쇄되어 형성된 필름이 포함하는 생분해성 몰딩재의 생분해도는 0%를 나타내었는바, 어떠한 친환경적인 특성이 없다는 종래의 문제점을 드러내었다. 이와 대비하여, 일정 범위를 벗어나는 광물성 필러 및 식물성 필러를 포함하는 비교예2의 생분해성 몰딩재의 경우, 적은 수지의 함량에 의하여 낮은 기계적 강도를 가지게 되는 바 생분해성 필름 형성에 있어서, Bar 형상으로 성형하지 못했다.

100 : 코어
110 : 접착층
200 : 인쇄층
300 : 표면처리층
400 : 코어인쇄층

Claims (11)

1. 지방족 폴리에스테르, 광물성 필러, 식물성 필러, 가소제 및 첨가제를 포함하고,
   상기 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대해서, 상기 광물성 필러 5~1000중량부 및 상기 식물성 필러 5~200중량부를 포함하고, 상기 광물성 필러는 입경이 5~40㎛이고, 상기 첨가제는 에폭시 그룹을 두개 이상 함유한 화합물을 포함하며, 생분해도가 90%이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 지방족 폴리에스테르는 폴리락트산, 폴리카프로락톤, 폴리하이드록시 부틸레이트, 폴리부틸렌숙시네이트 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 광물성 필러는 활석, 탄산칼슘, 실리카 및 산화티탄 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 식물성 필러는 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 밀전분, 타피오카전분, 쌀전분, 나무분말, 목분, 천연셀룰로오스 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 키토산 및 셀룰로오스아세테이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 지방족 폴리에스테르 100중량부에 대하여, 상기 첨가제 0.1~5중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 몰딩재.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항의 생분해성 몰딩재를 포함하는 코어 및 상기 코어 상부에 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 필름.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 코어와 상기 인쇄층이 하나의 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 필름.
    
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 인쇄층 상부에 표면처리층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 필름.

Images