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KR102716047B1 - 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법 - Google Patents

천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법 Download PDF

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KR102716047B1
KR102716047B1 KR1020240035591A KR20240035591A KR102716047B1 KR 102716047 B1 KR102716047 B1 KR 102716047B1 KR 1020240035591 A KR1020240035591 A KR 1020240035591A KR 20240035591 A KR20240035591 A KR 20240035591A KR 102716047 B1 KR102716047 B1 KR 102716047B1
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South Korea
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pulp
weight
parts
bioplastic
chemical formula
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이민성
서은지
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리베이션(주)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계; 고분자 수지 60-90 중량부, 상기 펄프 첨가제 5-30 중량부, 무기 필러 5-30 중량부 및 가소화제 0.8-3 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계;를 포함하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법을 제공한다.

Description

천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법{Bio plastic manufactring method utilizing natural pulp high molecule}
본 발명은 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 및 압출용 셀룰로오스 플라스틱 제품화를 통하여 바이오 플라스틱을 제조하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법에 관한 것이다.
일상속에서 플라스틱이 사용되지 않는 곳이 없다. 플라스틱 소재는 원유를 증류하는 과정에서 얻어진 휘발류 나프타를 기반으로 생산되어, 주물 기법에 따라 생산 과정에서 조절과 성형이 쉽고 가벼우며 썩지 않는다는 장점 때문에 각종 포장재, 일상용 소비제품, 부품용으로 가장 널리 쓰이는 소재이며, 플라스틱은 대량 생산이 쉽고 생산비가 저렴하다는 이유로 소모용품과 일회용품으로 만들어져 쉽고 빠르게 쓰레기로 버려진다.
그러나, 일반 플라스틱은 폐기되면 소진되는데 상당한 기간이 걸리게 되고, 이로 인하여 심각한 환경 문체를 초래하게 된다.
특허문헌 1: 한국등록특허 제10-2481668호
본 발명의 목적은 사출 및 압출용 셀룰로오스 플라스틱 제품화를 통하여 바이오 플라스틱을 제조하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법을 제공하며, 특히 천연 펄프 고분자를 활용하여 바이오 플라스틱을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계;
고분자 수지 60-90 중량부, 상기 펄프 첨가제 5-30 중량부, 무기 필러 5-30 중량부 및 가소화제 0.8-3 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계;를 포함하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법을 제공한다.
또한, 상기 펄프는 활엽수 펄프 또는 침엽수 펄프이고,
상기 고분자 수지는 폴리프로필렌계 고분자 수지, 폴리에틸렌계 고분자 수지, 폴리비닐계 고분자 수지, 폴리에스테르계 고분자 수지, 폴리아크릴계 고분자 수지, 폴리아미드계 고분자 수지, 폴리이미드계 고분자 수지, 폴리스티렌계 고분자 수지, 폴리아크릴로니트릴계 고분자 수지, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 고분자 수지, 폴리락트산(PLA) 고분자 수지 및 폴리카프로락톤(PCL) 고분자 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
또한, 상기 무기 필러는 탄산칼슘, 탈크, 카올린, 펄라이트, 제올라이트 및 점토탄산칼슘, 유리섬유, 탈크, 운모, 규석, 점토분말, 규회석, 활석, 고령토분체, 실리카, 마이카, 카오린 및 이산화티탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이고,
상기 가소화제는 에탄올아민, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 1,4-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,5-헥산트리올, 네오펜틸글리콜, 소르비톨 아세테이트, 소르비톨 디아세테이트, 소르비톨 모노에톡실레이트, 소르비톨 디에톡실레이트, 소르비톨 헥사에톡실레이트, 소르비톨 디프로폭실레이트, 아미노 소르비톨, 트리히드록시메틸아미노메탄, 글루코오스/폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌 옥사이드와 글루코오스의 반응 생성물, 트리메틸올프로판 모노에톡실레이트, 만니톨 모노아세테이트, 만니톨 모노에톡실레이트, 부틸 글루코사이드, 글루코오스 모노에톡실레이트, α-메틸 글루코사이드, 카르복시메틸소비톨의 나트륨염, 폴리글리세롤 모노에톡실레이트, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 아라비톨, 아도니톨, 자일리톨, 만니톨, 이디톨, 갈락티톨, 알리톨, 소르비톨, 폴리하이드릭 알코올, 글리세린의 에스테르, 포름아미드, N-메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드(DMSO), 모노- 및 디-글리세라이드, 알킬아미드, 폴리올, 트리메틸올프로판, 폴리비닐알코올 및 폴리글리세롤로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이다.
또한, 본 발명은
천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계;
하기 화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지 78-80 중량부, 상기 펄프 첨가제 9-11 중량부, 무기 필러 9-11 중량부 및 가소화제 0.8-1.2 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계;를 포함하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법을 제공한다.
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서,
n은 23-27이고, m은 23-27이고, p는 23-27이고, q는 23-27이고, x는 5-30이고, y는 5-30이다.)
또한, 상기 펄프 첨가제는 하기 화학식 2로 표시되는 아크릴계 공중합체가 코팅된 펄프인 것을 특징으로 한다.
<화학식 2>
(상기 화학식 2에서,
a는 23-27이고, b는 23-27이고, c는 23-27이고, d는 23-27이다.)
또한, 상기 바이오 플라스틱 조성물은 펄프 분말 첨가제 9-11 중량부를 포함하고,
상기 펄프 분말 첨가제는 상기 화학식 2로 표시되는 아크릴계 공중합체가 코팅된 펄프를 평균입경 30-80 ㎛로 분쇄하여 제조한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 천연 펄프 활용 바이오 플라스틱 및 이의 제조방법은 친환경적이면서도 사용자에게 여러모로 유익한 도움이 되는 바이오 플라스틱을 제공한다.
또한, 본 발명의 천연 펄프 활용 바이오 플라스틱은 기계적 물성이 우수하다.
이하에서는 다양한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 개시된 특정 실시예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1차, 2차, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, '포함한다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
본 발명은
천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계;
고분자 수지 60-90 중량부, 상기 펄프 첨가제 5-30 중량부, 무기 필러 5-30 중량부 및 가소화제 0.8-3 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계;를 포함하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법은 천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비한다.
상기 펄프는 목재에서 추출한 것일 수 있으며, 활엽수 펄프 또는 침엽수 펄프일 수 있고, 평균길이가 300-800 ㎛이고, 평균직경이 30-100 ㎛인 침엽수 펄프일 수 있으며, 평균길이가 400-600 ㎛이고, 평균직경이 40-60 ㎛인 침엽수 펄프일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법은 고분자 수지 60-90 중량부, 상기 펄프 첨가제 5-30 중량부, 무기 필러 5-30 중량부 및 가소화제 0.8-3 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 바이오 플라스틱을 제조하기 위한 바이오 플라스틱 조성물을 제조한다.
상기 고분자 수지는 폴리프로필렌계 고분자 수지, 폴리에틸렌계 고분자 수지, 폴리비닐계 고분자 수지, 폴리에스테르계 고분자 수지, 폴리아크릴계 고분자 수지, 폴리아미드계 고분자 수지, 폴리이미드계 고분자 수지, 폴리스티렌계 고분자 수지, 폴리아크릴로니트릴계 고분자 수지, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 고분자 수지, 폴리락트산(PLA) 고분자 수지 및 폴리카프로락톤(PCL) 고분자 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 무기 필러는 탄산칼슘, 유리섬유, 탈크, 운모, 규석, 점토분말, 규회석, 활석, 고령토분체, 실리카, 마이카, 카오린 및 이산화티탄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 탄산칼슘일 수 있다.
상기 가소화제는 조성물의 혼화성을 향상시키기 위해 적용하며, 에탄올아민, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세린, 1,4-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,5-헥산디올, 1,6-헥산디올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,5-헥산트리올, 네오펜틸글리콜, 소르비톨 아세테이트, 소르비톨 디아세테이트, 소르비톨 모노에톡실레이트, 소르비톨 디에톡실레이트, 소르비톨 헥사에톡실레이트, 소르비톨 디프로폭실레이트, 아미노 소르비톨, 트리히드록시메틸아미노메탄, 글루코오스/폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌 옥사이드와 글루코오스의 반응 생성물, 트리메틸올프로판 모노에톡실레이트, 만니톨 모노아세테이트, 만니톨 모노에톡실레이트, 부틸 글루코사이드, 글루코오스 모노에톡실레이트, α-메틸 글루코사이드, 카르복시메틸소비톨의 나트륨염, 폴리글리세롤 모노에톡실레이트, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 아라비톨, 아도니톨, 자일리톨, 만니톨, 이디톨, 갈락티톨, 알리톨, 소르비톨, 폴리하이드릭 알코올, 글리세린의 에스테르, 포름아미드, N-메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드(DMSO), 모노- 및 디-글리세라이드, 알킬아미드, 폴리올, 트리메틸올프로판, 폴리비닐알코올 및 폴리글리세롤로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있고, 에탄올아민일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법은 상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 바이오 플라스틱 조성물을 이용해 용융 압출하여 바이오 플라스틱을 제조한다. 통상의 방법에 따라 일축 또는 이축 압출기로 반응 압출한 다음, 다이스에서 토출된 조성물을 컨베이어 시스템 또는 다이페이스 핫컷팅(Die-face hot-cutting) 방법에 의하여 냉각시켜 팰릿으로 제조함으로써 바이오 플라스틱을 제조할 수 있다.
또한, 상기 펠렛을 이용하여 금형에 투입하고 성형한 후, 경화하여 바이오 플라스틱을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은
천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계;
하기 화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지 78-80 중량부, 상기 펄프 첨가제 9-11 중량부, 무기 필러 9-11 중량부 및 가소화제 0.8-1.2 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계;를 포함하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법에 대하여 각 단계별로 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법은 천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 천연 펄프를 이용하여 펄프 첨가제를 준비한다.
상기 펄프는 목재에서 추출한 것일 수 있으며, 활엽수 펄프 또는 침엽수 펄프일 수 있고, 평균길이가 300-800 ㎛이고, 평균직경이 30-100 ㎛인 침엽수 펄프일 수 있으며, 평균길이가 400-600 ㎛이고, 평균직경이 40-60 ㎛인 침엽수 펄프일 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법은 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지 78-80 중량부, 상기 펄프 첨가제 9-11 중량부, 무기 필러 9-11 중량부 및 가소화제 0.8-1.2 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계를 포함한다.
<화학식 1>
(상기 화학식 1에서,
n은 23-27이고, m은 23-27이고, p는 23-27이고, q는 23-27이고, x는 5-30이고, y는 5-30이다.)
상기 단계에서는 바이오 플라스틱을 제조하기 위한 바이오 플라스틱 조성물을 제조한다.
상기 아크릴계 고분자 수지는 실록산-실라잔 변성 아크릴계 고분자 수지로, 말단에 할로겐기를 포함하는 아크릴계 화합물인 2-클로로에틸메타크릴레이트와 일말단에 반응성기(이중결합 또는 나트륨, 칼륨 및 리튬 중 하나의 알칼리금속)를 포함하는 실록산-실라잔 화합물과 반응시켜 형성된 화합물을 단량체 단위로 포함한다. 또한, 상기에서 설명한 화합물, 아크릴산, 메틸메타크릴레이트 및 글리시딜메타크릴레이트 단량체로부터 합성된 아크릴계 공중합체에, 3-(Dimethylamino)-1-propylamine과 같은 아민 화합물을 이용해 글리시딜메타크릴레이트에 포함된 에폭시기를 통해 결합하여 하이드록시기(-OH)와 2차 아민 링커(-NH-) 및 3차 아민기를 구성할 수 있다.
상기 화학식 1에서 n은 24-26이고, m은 24-26이고, p는 24-26이고, q는 24-26이고, x는 5-10이고, y는 5-10일 수 있고, n은 25이고, m은 25이고, p는 25이고, q는 25이고, x는 5이고, y는 5일 수 있다.
상기 아크릴계 고분자 수지를 적용함으로써 바이오 플라스틱의 기계적 물성이 우수하다.
또한, 상기 펄프 첨가제는 하기 화학식 2로 표시되는 아크릴계 공중합체가 코팅된 펄프인 것이 바람직하다.
<화학식 2>
(상기 화학식 2에서,
a는 23-27이고, b는 23-27이고, c는 23-27이고, d는 23-27이다.)
상기 아크릴계 공중합체는 트리이소프로필실릴 메타크릴레이트 단량체 단위, 아크릴산 단량체 단위, 메틸메타크릴레이트 단량체 단위 및 비닐트리에톡시실란 단량체 단위를 포함하며, 상기 아크릴계 공중합체로 펄프를 코팅 가공함으로써 바이오 플라스틱에 첨가되는 첨가제의 비중을 높일 수 있고, 이에 따라 바이오 플라스틱의 기계적 물성이 우수하다.
상기 화학식 2에서 a는 24-26이고, b는 24-26이고, c는 24-26이고, d는 24-26일 수 있고, a는 25이고, b는 25이고, c는 25이고, d는 25일 수 있다.
상기 코팅은 상기 아크릴계 공중합체를 정제수와 혼합한 혼합용액을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 혼합용액은 아크릴계 공중합체를 15-30 중량% 포함하는 것이 바람직하고, 20-25 중량% 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 적절한 농도로 혼합하여 코팅함으로써 펄프 표면에 균일하게 코팅할 수 있다. 코팅 후 건조하여 견고하게 코팅층을 형성할 수 있다.
상기 아크릴계 고분자 수지 또는 아크릴계 공중합체는 일례로, 각 단량체를 23-27 중량부씩 혼합하고, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)과 같은 개시제를 0.01-0.1 중량부를 첨가한 후, 질소가스 분위기에서 50-80℃의 온도로 유지하면서 8-10시간 동안 반응하여 제조할 수 있다.
상기 무기 필러는 탄산칼슘, 유리섬유, 탈크, 운모, 규석, 점토분말, 규회석, 활석, 고령토분체, 실리카, 마이카, 카오린 및 이산화티탄으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있고, 탄산칼슘일 수 있다.
상기 가소화제는 조성물의 혼화성을 향상시키기 위해 적용하며, 에탄올아민을 적용할 수 있다.
또한, 상기 바이오 플라스틱 조성물은 펄프 분말 첨가제 9-11 중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 펄프 분말 첨가제는 상기 화학식 2로 표시되는 아크릴계 공중합체가 코팅된 펄프를 평균입경 30-80 ㎛로 분쇄하여 제조한 것을 사용한다.
상기 펄프 분말 첨가제는 전술한 아크릴계 공중합체가 코팅된 펄프로, 평균길이가 300-800 ㎛이고, 평균직경이 30-100 ㎛인 펄프를 분쇄하여 평균입경 30-80 ㎛로 제조되는 펄프 분말로, 상기와 같이 펄프 첨가제와 펄프 분말 첨가제를 적용함으로써 그 형태와 크기가 상이하여 바이오 플라스틱의 기계적 물성을 더욱 강화할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법은 상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계를 포함한다.
상기 단계에서는 바이오 플라스틱 조성물을 이용해 용융 압출하여 바이오 플라스틱을 제조한다. 통상의 방법에 따라 일축 또는 이축 압출기로 반응 압출한 다음, 다이스에서 토출된 조성물을 컨베이어 시스템 또는 다이페이스 핫컷팅(Die-face hot-cutting) 방법에 의하여 냉각시켜 팰릿으로 제조함으로써 바이오 플라스틱을 제조할 수 있다.
또한, 상기 펠렛을 이용하여 금형에 투입하고 성형한 후, 경화하여 바이오 플라스틱을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1> 펄프 첨가제의 제조
화학식 2로 표시되는 아크릴계 공중합체(화학식 2에서 n은 25이고, m은 25이고, p는 25이고, q는 25이고, x는 5이고, y는 5이다)를 준비하였다.
펄프(무림피앤피)를 준비하고, 상기 아크릴계 공중합체 20 중량부 및 정제수 80 중량부를 혼합하여 혼합용액을 제조하고, 상기 펄프를 상기 혼합용액에 침지한 후 30분 동안 교반하여 코팅하고, 여과한 후 50℃의 온도에서 60분 동안 건조하여 제2 첨가제를 제조하였다.
<제조예 2> 펄프 분말 첨가제의 제조
상기 제조예 1에서 제조한 펄프 첨가제인 아크릴계 공중합체가 코팅된 펄프를 평균입경 50 ㎛로 분쇄하여 펄프 분말 첨가제를 제조하였다.
<실시예 1> 바이오 플라스틱의 제조-1
폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 79 중량부, 상기 제조예 1에서 제조한 펄프 첨가제 10 중량부, 탄산칼슘 10 중량부 및 에탄올아민 1 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조한 후, 이축 압출기에 넣고 150℃의 온도에서 용융 압출하여 펠렛 형태의 바이오 플라스틱을 제조하였다.
<실시예 2> 바이오 플라스틱의 제조-2
화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지(화학식 1에서 n은 25이고, m은 25이고, p는 25이고, q는 25이고, x는 5이고, y는 5이다)를 준비하였다.
상기 아크릴계 고분자 수지 79 중량부, 펄프 10 중량부, 탄산칼슘 10 중량부 및 에탄올아민 1 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조한 후, 이축 압출기에 넣고 150℃의 온도에서 용융 압출하여 펠렛 형태의 바이오 플라스틱을 제조하였다.
<실시예 3> 바이오 플라스틱의 제조-3
화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지(화학식 1에서 n은 25이고, m은 25이고, p는 25이고, q는 25이고, x는 5이고, y는 5이다)를 준비하였다.
상기 아크릴계 고분자 수지 79 중량부, 상기 제조예 1에서 제조한 펄프 첨가제 10 중량부, 탄산칼슘 10 중량부 및 에탄올아민 1 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조한 후, 이축 압출기에 넣고 150℃의 온도에서 용융 압출하여 펠렛 형태의 바이오 플라스틱을 제조하였다.
<실시예 4> 바이오 플라스틱의 제조-4
화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지(화학식 1에서 n은 25이고, m은 25이고, p는 25이고, q는 25이고, x는 5이고, y는 5이다)를 준비하였다.
상기 아크릴계 고분자 수지 79 중량부, 상기 제조예 1에서 제조한 펄프 첨가제 10 중량부, 상기 제조예 2에서 제조한 펄프 분말 첨가제 10 중량부, 탄산칼슘 10 중량부 및 에탄올아민 1 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조한 후, 이축 압출기에 넣고 150℃의 온도에서 용융 압출하여 펠렛 형태의 바이오 플라스틱을 제조하였다.
<실험예 1> 기계적 물성 분석
본 발명에 따른 시스템으로 제조된 바이오 플라스틱의 기계적 물성을 확인하기 위하여, 상기 실시예 1-4에서 제조된 바이오 플라스틱을 이용하여 인장강도, 굴곡강도, 굴곡탄성율, 충격강도 및 용융흐름지수를 측정하였다. 구체적으로, 인장강도는 각 시료를 압축기로 몰딩한 후에 시편제조기(국내 제작, KS규격 2호형)로 시편(방향 없음)을 만들었다. 인장 특성은 TESTOMETRIC사의 인장 시험기(MATERIAL TESTING MACHINE MICRO 350)를 사용하였다. 시험속도는 5 mm/min, 그립간 거리는 115mm였고, 인장시편 10개의 값을 평균하였다. 굴곡강도 및 굴곡탄성율은 ASTM D790 방법에 의해 측정하였다. 충격강도는 ASTM D256 방법에 의거, 1/8 인치 두께 시편에 노치 후 상온(23℃)에서 측정하였다. 용융흐름지수는 ASTM D1238 방법에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
인장강도
(kgf/cm2)		 굴곡강도
(kgf/cm2)		 굴곡탄성율
(kgf/cm2)		 충격강도
(J/m)		 용융흐름지수
(g/10min)
실시예 1 200 415 23.12 64 2.7
실시예 2 290 542 26.60 76 2.6
실시예 3 376 616 30.44 88 2.1
실시예 4 414 647 32.50 95 2.1
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오 플라스틱의 기계적 물성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (3)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 아크릴계 고분자 수지 78-80 중량부, 펄프 첨가제 9-11 중량부, 펄프 분말 첨가제 9-11 중량부, 무기 필러 9-11 중량부 및 가소화제 0.8-1.2 중량부를 혼합하여 바이오 플라스틱 조성물을 제조하는 단계; 및
    상기 바이오 플라스틱 조성물을 일축 또는 이축 압출기로 용융 압출하는 단계;를 포함하고,
    상기 펄프 첨가제는 하기 화학식 2로 표시되는 아크릴계 공중합체가 코팅되고, 평균길이가 300-800 ㎛이고, 평균직경이 30-100 ㎛인 펄프이고,
    상기 펄프 분말 첨가제는 상기 펄프를 평균입경 30-80 ㎛로 분쇄하여 제조한 것을 특징으로 하는 천연 펄프 고분자 활용 바이오 플라스틱 제조 방법:
    <화학식 1>

    (상기 화학식 1에서,
    n은 23-27이고, m은 23-27이고, p는 23-27이고, q는 23-27이고, x는 5-30이고, y는 5-30이다),
    <화학식 2>

    (상기 화학식 2에서,
    a는 23-27이고, b는 23-27이고, c는 23-27이고, d는 23-27이다).
  2. 삭제
  3. 삭제
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