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KR101637932B1 - 폴리락트산 발포체 및 그 제조방법 - Google Patents

폴리락트산 발포체 및 그 제조방법 Download PDF

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KR101637932B1
KR101637932B1 KR1020160040844A KR20160040844A KR101637932B1 KR 101637932 B1 KR101637932 B1 KR 101637932B1 KR 1020160040844 A KR1020160040844 A KR 1020160040844A KR 20160040844 A KR20160040844 A KR 20160040844A KR 101637932 B1 KR101637932 B1 KR 101637932B1
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KR
South Korea
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polylactic acid
foam
foam layer
weight
layer
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김현선
김현철
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김성수
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Abstract

본 발명은 폴리락트산 발포체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리락트산으로 제조되는 발포층; 및 상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 제조되는 비발포층을 포함하는 폴리락트산 발포체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 열변형온도, 내열성, 내구성, 생분해성 등이 우수한 폴리락트산 발포체를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 열변형온도, 내열성, 내구성, 생분해성 등이 우수하여 고온 식품용기, 저온 식품용기 등에 널리 사용될 수 있는 폴리락트산 발포체의 제조방법을 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 비발포층이 식품용기의 내면에 존재하여 사슬 연장제가 음식물로 용출되지 않는 내열성, 내구성, 생분해성, 안전성 등이 우수한 식품용기를 제공할 수 있다.

Description

폴리락트산 발포체 및 그 제조방법{A polylactic acid foam and a method for manufacturing the same}
본 발명은 폴리락트산 발포체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리락트산으로 제조되는 발포층; 및 상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 제조되는 비발포층을 포함하는 폴리락트산 발포체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
플라스틱 식품용기로 현재 폴리스티렌 발포체가 많이 사용되고 있으나, 사용 중에 환경호르몬과 발암물질이 발생하고 사용 후 처리에 큰 어려움이 있어 이를 대체하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 수분이나 미생물에 의해 분해 가능한 폴리락트산, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 아디페이트 등의 생분해성 수지를 발포체로 활용하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
특히 폴리락트산은 각종 전분이나 당류를 발효해서 얻어지는 락트산을 중합하여 제조되는 식물 유래의 원료로서, 최종적으로는 다시 탄산가스와 물로 리사이클 되는 이상적인 고분자로서 다양한 용도에 적용이 되고 있다.
폴리락트산 발포체와 관련하여 한국등록특허 제10-0893840호는 하기를 포함하는 생분해성 폴리에스테르의 혼합물: (A) 50 내지 170℃ 융점의 방향족-지방족 폴리에스테르, (B) 60,000 초과의 분자량 Mw 및 50 내지 95℃ 융점의 지방족 폴리에스테르, 폴리에스테르 부분이 상기 지방족 폴리에스테르인 폴리아미드 폴리에스테르, 또는 5몰% 미만의 양으로 방향족 이산을 포함하는 폴리에스테르, (C) 30,000 초과의 분자량 Mw 의 폴리락트산 중합체 (여기에서 A의 농도는 (A+B) 에 대하여 40 내지 70중량%이고, C의 농도는 (A+B+C) 에 대하여 6 내지 30중량%이다)를 개시하고 있다.
한국등록특허 제10-1248662호는 폴리락트산 (A), 폴리올레핀계 수지 (B), 및 적어도 하나의 공중합 성분으로서 글리시딜 (메트)아크릴레이트를 포함하고 있는 폴리올레핀계 수지 공중합체 (C)를 포함하는 수지 조성물을 포함하며, 상기 수지 조성물 중의 폴리락트산 (A)와, 폴리올레핀계 수지 (B) 및 폴리올레핀계 수지 공중합체 (C)의 합계의 중량비 (A)/ {(B)+(C) }가 0.2 내지 6인 것을 특징으로 하는 폴리락트산 발포체를 개시하고 있다.
한국공개특허 제10-2015-0135620호는 바이오 수지 100중량부 및 캡슐 타입 발포제 0.01 내지 20중량부를 포함하는 발포성 수지 조성물을 발포 가공하여 형성된 발포층을 포함하는 발포 시트를 개시하고 있다.
한국등록특허 제10-1436200호는 사슬이 연장된 폴리락트산, 가소제 및 발포제를 포함하는 생분해성 수지 조성물로 이루어진 수지층을 적어도 하나 포함하고, 상기 생분해성 수지 조성물은 사슬연장반응 촉매, 발포조제 및 무기충진재 중 선택된 1종 이상을 더 포함하며, 상기 사슬연장반응 촉매는 징크아스테르산이고, 상기 발포조제는 징크옥사이드, 징크네오데카보네이트, 포타슘네오데카보네이트, 징크2-에틸헥사노에이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 시트를 개시하고 있다.
그러나 상기 문헌에 개시된 발포체는 내열성, 열변형온도, 내구성 등이 불량하여 고온 식품용기로 사용되지 못하고 육류포장, 과일포장, 생선포장과 같은 저온 식품용기에만 제한적으로 사용될 수 있다.
또한 폴리락트산 발포체 제조 시에 사용되는 사슬 연장제가 식품용기 내의 음식물로 용출되어 인체에 흡수될 수 있는 위험이 존재한다.
한국등록특허 제10-0893840호 한국등록특허 제10-1248662호 한국공개특허 제10-2015-0135620호 한국등록특허 제10-1436200호
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열변형온도, 내열성, 내구성, 생분해성 등이 우수한 폴리락트산 발포체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 열변형온도, 내열성, 내구성, 생분해성 등이 우수하여 고온 식품용기, 저온 식품용기 등에 널리 사용될 수 있는 폴리락트산 발포체의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 본 발명은 비발포층이 식품용기의 내면에 존재하여 사슬 연장제가 음식물로 용출되지 않는 내열성, 내구성, 생분해성, 안전성 등이 우수한 식품용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 폴리락트산으로 제조되는 발포층; 및 상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 제조되는 비발포층을 포함하는 폴리락트산 발포체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 4.5~95.5몰% 및 L-락타이드 4.5~95.5몰%의 중합으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비발포층의 폴리락트산은 폴리-D-락트산 20~50중량% 및 폴리-L-락트산 50~80중량%를 블렌드하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 2~10몰%와 L-락타이드 90~98몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 50~80중량% 및 D-락타이드 90~98몰%와 L-락타이드 2~10몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 20~50중량%를 블렌드하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비발포층은 사슬 연장제를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 폴리락트산을 발포하여 발포층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 비발포층을 형성하는 단계를 포함하는 폴리락트산 발포체의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 4.5~95.5몰% 및 L-락타이드 4.5~95.5몰%의 중합으로 제조되고, 상기 비발포층의 폴리락트산은 폴리-D-락트산 20~50중량% 및 폴리-L-락트산 50~80중량%를 블렌드하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 4.5~95.5몰% 및 L-락타이드 4.5~95.5몰%의 중합으로 제조되고, 상기 비발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 2~10몰%와 L-락타이드 90~98몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 50~80중량% 및 D-락타이드 90~98몰%와 L-락타이드 2~10몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 20~50중량%를 블렌드하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 비발포층을 형성하는 단계는 발포층과 비발포층을 동시에 공압출하거나 또는 발포층을 압출하여 시트를 형성한 후 비발포층을 압출코팅 하거나 또는 발포층을 압출하여 시트를 형성한 후 비발포층을 열접착하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리락트산 발포체를 포함하는 식품용기를 제공한다.
본 발명은 열변형온도, 내열성, 내구성, 생분해성 등이 우수한 폴리락트산 발포체를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 열변형온도, 내열성, 내구성, 생분해성 등이 우수하여 고온 식품용기, 저온 식품용기 등에 널리 사용될 수 있는 폴리락트산 발포체의 제조방법을 제공할 수 있다.
아울러 본 발명은 비발포층이 식품용기의 내면에 존재하여 사슬 연장제가 음식물로 용출되지 않는 내열성, 내구성, 생분해성, 안전성 등이 우수한 식품용기를 제공할 수 있다.
도 1은 발포층의 제조 과정을 나타낸다.
도 2는 2층의 폴리락트산 발포체를 나타낸다.
도 3은 3층의 폴리락트산 발포체를 나타낸다.
도 4는 2층의 폴리락트산 발포체로부터 식품용기를 제조하는 과정을 나타낸다.
도 5는 3층의 폴리락트산 발포체로부터 식품용기를 제조하는 과정을 나타낸다.
이하 실시예를 바탕으로 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명에 사용된 용어, 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고 통상의 기술자의 이해를 돕기 위하여 예시된 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 권리범위 등이 이에 한정되어 해석되어서는 안 된다.
본 발명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어는 다른 정의가 없다면 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 나타낸다.
본 발명은 폴리락트산으로 제조되는 발포층; 및 상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 제조되는 비발포층을 포함하는 폴리락트산 발포체에 관한 것이다.
발포층의 폴리락트산은 공지의 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 락트산을 직접 탈수 축합하는 방법, 락트산의 환상 이량체인 락타이드를 개환 중합하는 방법 등이 있다.
상기 중합 반응은 용매 중에서 수행될 수 있고, 필요한 경우에는 촉매나 개시제를 사용하여 진행될 수도 있다.
발포층의 폴리락트산은 폴리-D-락트산, 폴리-L-락트산 또는 D-락타이드와 L-락타이드를 공중합한 공중합체일 수 있다.
상기 폴리락트산 공중합체는 D-락타이드 4.5~95.5몰% 및 L-락타이드 4.5~95.5몰%의 중합으로 제조될 수 있다. D-락타이드와 L-락타이드의 함량이 상기 수치 범위를 만족하는 경우 제조된 폴리락트산 발포체의 내열성, 내구성, 생분해성, 발포 특성 등이 향상된다.
또한 발포층의 폴리락트산은 락트산 이외의 성분을 공중합한 공중합체일 수도 있다. 예를 들면, 중합 시에 폴리올, 글리콜, 다가 카르복실산 등의 화합물을 공중합 성분으로서 첨가함으로써 폴리락트산의 유연성, 인장강도, 연신율, 내열성 등의 물성을 조절할 수 있다.
폴리올로서는 에틸렌글리콜, 2-메틸프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 1,2,6-헥산트리올 등이 있다.
글리콜로서는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등이 있다.
다가 카르복실산으로서는 숙신산, 아디프산, 수베르산, 세박산, 다이머산, 말산, 타르타르산, 시트르산 등의 다가 카르복실산, 옥시카르복실산 및 그의 에스테르, 무수 숙신산, 무수 말레산, 무수 이타콘산, 무수 아디프산, 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 무수 말레산-에틸렌 공중합체 및 무수 말레산-아크릴로니트릴 공중합체 등의 산 무수물 등이 있다.
예를 들면, 발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 10~80몰%, L-락타이드 10~80몰% 및 폴리올 5~20몰%의 중합으로 제조되거나 또는 D-락타이드 10~70몰%, L-락타이드 10~70몰%, 폴리올 5~20몰% 및 다가 카르복실산 5~20몰%의 중합으로 제조될 수 있다. 단량체의 함량이 상기 수치 범위를 만족하는 경우 제조된 폴리락트산 발포체의 내열성, 내구성, 생분해성, 발포 특성 등이 향상된다.
또한 상기 발포층은 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 폴리락트산 간의 접착력, 발포층과 비발포층의 접착력을 향상시켜 발포체의 접착성, 내열성 및 내구성을 증가시킬 수 있다.
실란 커플링제로는 알킬기 함유 실란, 아미노기 함유 실란, 에폭시기 함유 실란, 아크릴기 함유 실란, 이소시아네이트기 함유 실란, 메르캅토기 함유 실란, 불소기 함유 실란, 비닐기 함유 실란 등이 사용된다.
실란 커플링제의 함량은 폴리락트산 100중량부에 대하여 1~10중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 접착력 향상을 기대하기 어렵고, 10중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 내열성이 저하된다.
특히 아미노기 함유 실란 커플링제 및 에폭시기 함유 실란 커플링제가 동시에 사용되는 것이 바람직하다.
상기 발포층은 폴리락트산 수지를 연속 압출하여 시트 형상으로 제조되며, 발포층의 두께는 1~30mm인 것이 바람직하다(도 1).
상기 발포층은 유리전이온도, 열변형온도, 결정화도 등이 낮아 고온 식품용기에 사용될 수 없으며, 이를 개선하기 위하여 발포층의 한 면 또는 양 면에 내열성이 우수한 비발포층을 형성시켜야 한다.
상기 비발포층의 폴리락트산은 폴리-D-락트산 20~50중량% 및 폴리-L-락트산 50~80중량%를 블렌드 하여 제조될 수 있다. 폴리-D-락트산 및 폴리-L-락트산의 함량이 상기 수치 범위를 만족하는 경우 제조된 폴리락트산 발포체의 내열성, 내구성, 생분해성, 발포 특성 등이 향상된다.
또한 상기 비발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 2~10몰%와 L-락타이드 90~98몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 50~80중량% 및 D-락타이드 90~98몰%와 L-락타이드 2~10몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 20~50중량%를 블렌드하여 제조될 수 있다. D-락타이드와 L-락타이드의 함량 및 두 종류의 폴리락트산의 함량이 상기 수치 범위를 만족하는 경우 제조된 폴리락트산 발포체의 내열성, 내구성, 생분해성, 발포 특성 등이 향상된다.
상기 비발포층의 폴리락트산은 스테레오 콤플렉스 결정을 가지므로 유리전이온도, 열변형온도, 내열성 등의 특성이 크게 향상된다. 특히 비발포층의 열변형온도는 100℃ 이상의 수치를 나타낸다.
또한 상기 비발포층은 실란 커플링제를 추가로 포함할 수 있다. 실란 커플링제는 유기 화합물과 결합할 수 있는 유기 관능기 및 무기물과 반응할 수 있는 가수분해기를 가지며, 폴리락트산 사이의 접착력, 발포층과 비발포층 사이의 접착력을 향상시켜 발포체의 접착성, 내열성 및 내구성을 증가시킬 수 있다.
실란 커플링제의 함량은 폴리락트산 100중량부에 대하여 1~5중량부인 것이 바람직하며, 함량이 1중량부 미만인 경우 접착력 향상을 기대하기 어렵고, 5중량부를 초과하는 경우 과다한 실란 커플링제의 사용으로 오히려 계면 접착 특성 및 내열성이 저하된다.
특히 아미노기 함유 실란 커플링제 및 에폭시기 함유 실란 커플링제가 동시에 사용되는 것이 바람직하다.
비발포층의 두께는 1~500㎛가 바람직하며, 요구되는 특성에 따라 두께는 적절히 조절될 수 있다.
상기 비발포층은 사슬 연장제를 포함하지 않아 비발포층이 식품용기의 내면에 존재하여 음식물과 접촉하더라도 사슬 연장제가 음식물로 용출되지 않는다.
상기 비발포층은 발포층의 한 면 또는 양 면에 형성되는데, 폴리락트산 발포체가 2층 구조인 경우 비발포층은 반드시 식품용기의 내면에 존재하여야만 내열성을 발휘할 수 있고, 사슬 연장제가 음식물로 용출되는 것을 방지할 수 있다(도 2 및 3).
제조된 다층 구조의 폴리락트산 발포체는 내열성이 우수하여 저온 식품용기 뿐 아니라 일회용 컵, 트레이, 포장재 등의 고온 식품용기에 적용 가능하며 전자레인지와 같은 고온조건에서도 변형 없이 사용될 수 있다.
또한 폴리락트산 발포체는 비발포층이 식품용기의 내면에 존재하므로 사슬 연장제와 같은 유해 성분이 음식물에 용출되지 않는다.
본 발명은 폴리락트산을 발포하여 발포층을 형성하는 단계; 및 상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 비발포층을 형성하는 단계를 포함하는 폴리락트산 발포체의 제조방법에 관한 것이다.
상기 발포층은 폴리락트산 수지를 연속 압출하여 시트 형상으로 제조되며, 발포층의 두께는 1~20mm인 것이 바람직하다(도 1).
상기 발포층을 형성하는 단계에 사용되는 발포제로는 물리발포제 또는 화학발포제가 사용될 수 있다.
물리발포제로는 이산화탄소, 질소 등과 같은 불활성가스, 부탄, 펜탄 등과 같은 탄화수소가스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.
화학발포제로는 아조디카본아마이드(azodicarbonamide), p,p'-옥시비스벤젠설포닐하이드라지드(p,p'-oxybisbenzene sulfonylhydrazide), p-톨루엔설포닐하이드라지드(p-toluene sulfonylhydrazide), 벤젠설포닐하이드라지드(benzene sulfonylhydarazide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다.
발포제의 함량은 폴리락트산 100중량부에 대하여 0.1~10중량부 사용될 수 있으며, 이를 통해 5~25배의 부피팽창 비율을 얻을 수 있다.
효율적인 발포를 위해 발포핵제, 대전방지제, 산화방지제 등이 폴리락트산 100중량부 대하여 0.1~20중량부 사용될 수 있다.
상기 비발포층을 형성하는 단계는 발포층과 비발포층을 동시에 공압출하거나 또는 발포층을 압출하여 시트를 형성한 후 비발포층을 압출코팅 하거나 또는 발포층을 압출하여 시트를 형성한 후 비발포층을 열접착하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 폴리락트산 발포체를 포함하는 식품용기에 관한 것이다.
다층 구조의 폴리락트산 발포체는 내열성이 우수하여 저온 식품용기 뿐 아니라 일회용 컵, 트레이, 포장재 등의 고온 식품용기에 적용 가능하며 전자레인지와 같은 고온조건에서도 변형 없이 사용될 수 있다.
또한 폴리락트산 발포체는 비발포층이 식품용기의 내면에 존재하므로 사슬 연장제와 같은 유해 성분이 음식물에 용출되지 않는다.
제조된 폴리락트산 발포체를 상온에서 일정시간 숙성하여 잔류 발포제를 제거한 후, 80~150℃에서 열 성형을 하고 암수 금형을 프레싱 하여 식품용기를 제조한다(도 4 및 5).
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 실시를 위하여 예시된 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
D-락타이드 30몰% 및 L-락타이드 70몰%의 중합으로 발포층의 폴리락트산을 제조하였다.
상기 폴리락트산, 펜탄 및 탈크를 탠덤발포압출기(tandem foam extruder)에 주입하여 발포층을 제조하였다.
탠덤발포압출기는 스크루 직경이 100mm인 일축압출기(1차 압출기)와 스크루 직경이 130mm인 일축압출기(2차 압출기)가 연속적으로 연결된 구조를 가지며, 1차 압출기의 중간에 발포제의 주입이 가능하도록 가스주입구가 형성되어 있다.
폴리락트산 100중량부와 발포핵제인 탈크 1중량부를 믹서에서 혼합한 후 탠덤발포압출기로 압출성형을 진행하였다.
이때 압출기 내로 발포제인 펜탄을 5중량부 공급하여 두께 4mm의 발포층을 제조하였다.
폴리-D-락트산 30중량% 및 폴리-L-락트산 70중량%를 블렌드하여 비발포층의 폴리락트산을 제조하였다.
상기 발포층을 압출코팅 설비로 진입시키고, 비발포층의 폴리락트산을 상기 발포층의 양 면에 100㎛ 두께로 코팅하여 3층 구조의 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(실시예 2)
D-락타이드 5몰%와 L-락타이드 95몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 60중량% 및 D-락타이드 95몰%와 L-락타이드 5몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 40중량%를 블렌드하여 비발포층의 폴리락트산을 제조한 후, 이를 비발포층으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(실시예 3)
D-락타이드 30몰%, L-락타이드 60몰% 및 에틸렌글리콜 10몰%의 중합으로 발포층의 폴리락트산을 제조한 후, 이를 발포층으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(실시예 4)
3-아미노프로필트리메톡시실란 3중량부 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 3중량부를 추가로 사용하여 발포층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(실시예 5)
3-아미노프로필트리메톡시실란 2중량부 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 2중량부를 추가로 사용하여 비발포층을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(실시예 6)
폴리-D-락트산 10중량% 및 폴리-L-락트산 90중량%를 블렌드하여 비발포층의 폴리락트산을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(실시예 7)
폴리-D-락트산 60중량% 및 폴리-L-락트산 40중량%를 블렌드하여 비발포층의 폴리락트산을 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
(비교예 1)
비발포층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리락트산 발포체를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 폴리락트산 발포체의 특성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
폴리락트산 발포체의 열변형온도는 ASTM D 648에 의거하여 측정하였다.
가로 20cm×세로 20cm의 시편을 준비하여 열풍 건조기를 넣은 후 온도 100℃, 처리 시간 30분으로 열처리하여 시편의 수축률과 표면 상태를 관찰하여 폴리락트산 발포체의 내열성을 측정하였다.
◎ : 수축 및 표면 상태의 변화가 전혀 없음
○ : 수축률이 3% 미만이고, 표면 상태에 변화 없음
△ : 수축률이 3~10%이고, 표면이 변형됨
× : 수축률이 10%를 초과하고, 표면에 심하게 변형됨
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 7 1
열변형온도(℃) 125 134 129 149 146 118 115 60
내열성 ○ ○ ○ ◎ ◎ ○ ○ ×
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1 내지 7의 폴리락트산 발포체는 열변형온도, 내열성, 내구성 등이 우수하여 컵, 트레이, 포장재 등의 고온 식품용기에 널리 사용될 수 있다.
반면 비교예 1의 폴리락트산 발포체는 열변형온도, 내열성, 내구성 등이 실시예에 비하여 열등함을 알 수 있다.
1: 1차 압출기 2: 2차 압출기
3: 환형 시트 다이 10: 발포층
20: 비발포층 30: 오븐
40: 성형 몰드 50: 발포체

Claims (10)

  1. 폴리락트산으로 제조되는 발포층; 및
    상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 형성되고, 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 제조되는 비발포층을 포함하며,
    상기 발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 4.5~95.5몰% 및 L-락타이드 4.5~95.5몰%의 중합으로 제조되고,
    상기 비발포층의 폴리락트산은 D-락타이드 2~10몰%와 L-락타이드 90~98몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 50~80중량% 및 D-락타이드 90~98몰%와 L-락타이드 2~10몰%를 중합하여 제조되는 폴리락트산 20~50중량%를 블렌드하여 제조되며,
    상기 발포층은 실란 커플링제를 추가로 포함하며, 실란 커플링제의 함량은 폴리락트산 100중량부에 대하여 1~10중량부이며,
    상기 비발포층은 실란 커플링제를 추가로 포함하며, 실란 커플링제의 함량은 폴리락트산 100중량부에 대하여 1~5중량부이고,
    상기 발포층의 실란 커플링제는 아미노기 함유 실란 커플링제 및 에폭시기 함유 실란 커플링제가 동시에 사용되며,
    상기 비발포층의 실란 커플링제는 아미노기 함유 실란 커플링제 및 에폭시기 함유 실란 커플링제가 동시에 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리락트산 발포체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비발포층은 사슬 연장제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 폴리락트산 발포체.
  6. 폴리락트산을 발포하여 발포층을 형성하는 단계; 및
    상기 발포층의 한 면 또는 양 면에 스테레오 콤플렉스 결정을 갖는 폴리락트산으로 비발포층을 형성하는 단계를 포함하는 제1항의 폴리락트산 발포체의 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제6항에 있어서,
    상기 비발포층을 형성하는 단계는 발포층과 비발포층을 동시에 공압출하거나 또는 발포층을 압출하여 시트를 형성한 후 비발포층을 압출코팅 하거나 또는 발포층을 압출하여 시트를 형성한 후 비발포층을 열접착하는 것을 특징으로 하는 폴리락트산 발포체의 제조방법.
  10. 제1항의 폴리락트산 발포체를 포함하는 식품용기.
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