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KR101627616B1 - 트레이용 수지조성물 및 이를 이용하여 제조된 트레이 - Google Patents

트레이용 수지조성물 및 이를 이용하여 제조된 트레이 Download PDF

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Publication number
KR101627616B1
KR101627616B1 KR1020150011325A KR20150011325A KR101627616B1 KR 101627616 B1 KR101627616 B1 KR 101627616B1 KR 1020150011325 A KR1020150011325 A KR 1020150011325A KR 20150011325 A KR20150011325 A KR 20150011325A KR 101627616 B1 KR101627616 B1 KR 101627616B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin composition
pulp
weight
present
soy sauce
Prior art date
Application number
KR1020150011325A
Other languages
English (en)
Inventor
구선모
신재영
Original Assignee
(주) 케이엠팩
신재영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 케이엠팩, 신재영 filed Critical (주) 케이엠팩
Priority to KR1020150011325A priority Critical patent/KR101627616B1/ko
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Abstract

본 발명에 따른 수지조성물은 커피찌꺼기, 펄프, 간장박, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연재료 3 내지 30 중량부; 폴리올레핀 수지 70 내지 97 중량부; 탄산칼슘 1 내지 20 중량부; 분산제 0.1 내지 3 중량부; 및 상용화제 0.1 내지 3 중량부;를 포함함으로써, 포장용기에 일반적으로 사용되는 폴리올레핀 수지의 사용량을 획기적으로 줄여 매우 친환경적인 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 수지조성물은 강도 및 외관 질감이 우수하여 다양한 생활용품의 제조에 사용될 수 있는 장점이 있으며, 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박 등의 천연재료를 이용하여 제조되므로 다양한 생활용품의 소비자들로 하여금 구매의욕을 상승시킬 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 수지조성물은 폐자원으로 낭비되는 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박을 이용하여 제조됨으로써 자원의 재활용을 통하여 다양한 생활용품의 생산단가를 획기적으로 낮출 수 있는 매우 경제적인 장점을 갖는다.

Description

트레이용 수지조성물 및 이를 이용하여 제조된 트레이 {RESIN COMPOSITION FOR TRAY AND THE TRAY MANUFACTURED USING THE SAME}
본 발명은 트레이 등과 같은 다양한 생활용품을 제조하기 위한 수지조성물 및 이를 이용하여 제조되는 다양한 생활용품에 관한 것이다.
일반적으로, 과자, 빵, 케이크 등 식품을 수납하는 플라스틱 트레이 등의 다양한 생활용품은 실용성과 경제성 및 편리성을 두루 갖추고 있어서 제과점업, 식품업 등에서 소비가 급증하고 있는 추세이다. 최근 선물세트용 포장용기로 플라스틱제 트레이의 사용이 급증하고 있으나 대부분의 트레이 재질은 폴리프로필렌과 같은 합성수지를 사출, 압출 및 열성형한 플라스틱제 제품이 많이 사용되고 있다.
한편, 종래에 밀기울 등을 함유하는 포장용기용 수지조성물이 개발된 바 있으나, 그 밖의 여러 가지 폐기성 유자원을 활용한 트레이 또는 다양한 생활용품용 수지조성물의 개발이 요구되며, 이러한 폐기성 유자원을 합성수지와 컴파운딩하여 사용하더라도 기존 사용 중인 합성수지 제품에 비하여 물성이 뒤떨어지지 않는 제품의 개발이 또한 요구되고 있다.
이에 폴리프로필렌 등의 합성수지와 함께 천연재료를 포함하더라도 내구성이 우수하고 친환경적이며 제품의 생산단가를 획기적으로 절감할 수 있는 트레이 등과 같은 다양한 생활용품에 적용할 수 있는 수지조성물의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
이에 본 발명에서는 기존의 합성수지와 천연물을 컴파운딩하여 적용하는 경우 발생할 수 있는 물성저하를 해결하고자 커피찌꺼기, 펄프, 간장박, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연재료, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀 수지, 탄산칼슘, 분산제, 및 상용화제를 포함하는 트레이 또는 생활용품용 수지조성물을 이용하여 강도 및 외관 질감이 우수하고 천연재료 특유의 향을 발휘하는 트레이 등과 같은 생활용품을 제조할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
따라서, 본 발명의 하나의 관점은 우수한 강도 및 외관 질감을 나타내고, 천연재료 특유의 향을 발휘하는 트레이 또는 다양한 생활용품용 수지조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 수지조성물을 이용하여 제조된 트레이 또는 다양한 생활용품을 제공하는 데 있다.
본 발명의 하나의 관점을 달성하기 위한 일 구현 예에 따른 수지조성물은 커피찌꺼기, 펄프, 간장박, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연재료 3 내지 30 중량부; 폴리올레핀 수지 70 내지 97 중량부; 탄산칼슘 1 내지 20 중량부; 분산제 0.1 내지 3 중량부; 및 상용화제 0.1 내지 3 중량부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 수지조성물에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 폴리프로필렌 수지 또는 폴리에틸렌 수지일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지는 용융지수 (Melt Index)가 0.5 내지 100 (g/10분), 밀도가 0.9g/㎤, 23℃에서의 아이조드 충격강도가 50kgf·㎝/㎝이하이고, 굴곡탄성률이 10,000 내지 16,000kg/㎠일 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 있어서, 상기 조성물은 산화방지제, UV안정제, 및 내열성 강화제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현 예에 있어서, 상기 조성물은 사출성형 또는 압출 후 열성형용으로 사용될 수 있으며, 사출성형용으로 사용되는 경우 상기 폴리올레핀 수지의 용융지수는 10 내지 100 (g/10분)이고, 압출 후 열성형용으로 사용되는 경우 상기 폴리올레핀 수지의 용융지수는 0.5 내지 5 (g/10분)일 수 있다.
본 발명의 다른 관점을 달성하기 위한 일 구현 예에 따른 트레이 등과 같은 다양한 생활용품은 상기 다양한 구현 예에 따른 수지조성물을 사출성형 또는 압출 후 열성형하여 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 수지조성물은 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박 등의 천연재료를 이용함으로써, 포장용기에 일반적으로 사용되는 폴리올레핀 수지의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있으며, 결국 폴리올레핀 수지의 대체로 인하여 대기의 탄소배출량을 크게 낮출 수 있는 효과를 발휘하며 매우 친환경적인 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 수지조성물은 강도 및 외관 질감이 우수하여 트레이 등과 같은 다양한 생활용품의 제조에 사용될 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 수지조성물은 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박 등의 천연재료를 이용하여 제조되므로 제품의 소비자들로 하여금 구매의욕을 상승시킬 수 있는 장점을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 수지조성물은 폐자원으로 낭비되는 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박을 이용하여 제조됨으로써 자원의 재활용을 통하여 제품의 생산단가를 획기적으로 낮출 수 있는 매우 경제적인 장점 또한 갖는다.
도 1은 본 발명에 사용되는 과립형태의 간장박을 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명에 사용되는 분말형태의 간장박을 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명에 따라 간장박을 이용하여 제조된 포장 케이스를 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명에 따라 커피찌꺼기를 이용하여 제조된 컵을 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명에 따라 펄프를 이용하여 제조된 포장 케이스를 나타내는 사진이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 트레이, 포장 케이스, 컵, 쟁반 등과 같은 다양한 생활용품을 제조하기 위한 수지조성물 및 이를 사출성형 또는 압출 후 열성형함으로써 제조된 트레이 등과 같은 다양한 생활용품에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수지조성물은 기본적으로 커피찌꺼기, 펄프, 간장박, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 천연재료, 폴리올레핀 수지, 탄산칼슘, 분산제 및 상용화제를 포함한다.
본 발명에 따른 수지조성물은 천연재료를 포함하는 점을 특징으로 하며, 이와 같은 천연재료는 커피찌꺼기, 펄프, 간장박 등이 포함된다.
본 발명에 따른 수지조성물은 상기 천연재료와 폴리올레핀 수지를 3 내지 30 중량부 : 70 내지 97 중량부의 비율로 포함하는 것이 바람직하다. 천연재료의 비율이 3 중량부 미만인 경우는 폴리올레핀 수지의 함량이 너무 높아 친환경적인 효과와 경제적인 효과를 달성하기에 부족하며, 30중량부를 초과하는 경우는 본 발명에 따른 조성물로 제조된 제품의 내구성이 저하되는 문제가 발생한다.
커피찌꺼기는 커피열매를 이용하여 커피원액을 추출하고 남은 잔여물을 의미하며, 이와 같은 커피찌꺼기에는 일반적으로 15 내지 25중량% 정도의 오일 성분이 함유되어 있다. 이러한 커피찌꺼기는 대부분 소각되거나 매립처리되고 있는 실정이다. 커피열매를 이용하여 커피원액을 추출한 후에 남게 되는 커피찌꺼기는 일반적으로 일정량의 수분을 함유하고 있으며, 본 발명에 사용되는 커피찌꺼기는 10중량%미만으로 수분을 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 사용되는 커피찌꺼기에 포함된 수분의 함량이 너무 높은 경우, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 성분과의 관계에서 커피찌꺼기의 분산율이 저하될 수 있기 때문이다.
펄프 (pulp)는 목재나 그 밖의 섬유 식물에서 기계적, 화학적 또는 그 중간 방법에 의하여 얻어지는 셀룰로오스 (cellulose)섬유의 집합체를 의미한다. 펄프는 일반적으로 많은 수분을 포함하고 있어서 죽 모양으로 되어 있거나, 압착 등의 방법에 의하여 탈수한 습윤물 형태를 지니게 된다. 현재 일반적으로 이용되는 펄프의 원료로는 솜 같은 종모섬유와 대나무, 짚, 에스파르토, 버개스 등과 같은 벼과식물의 줄기, 마닐라삼의 줄기, 대마, 아마, 닥, 삼아, 안피 등의 나무껍질과 나무의 가지나 잎을 제외한 줄기 등 매우 다양하다. 본 발명에 사용되는 펄프는 목재펄프 또는 비목재펄프 중 어느 것을 사용하더라도 무방하다. 특히, 목재펄프로 침엽수펄프 및 활엽수펄프를 사용할 수 있으며, 비목재펄프로 짚펄프 (straw pulp), 버개스펄프 (bagasse pulp), 갈대펄프, 대나무펄프, 넝마펄프 및 면펄프 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 사용되는 펄프는 쇄목펄프, 리파이너펄프 및 열처리기계펄프와 같이 기계펄프와 아황산펄프, 크라프트펄프 및 소다펄프와 같은 화학펄프 중 어느 것을 사용하더라도 무방하다.
간장박 (soy sauce cake)은 간장 고오지 (soy sauce koji)를 염수 중에 담가 혼화하여 얻어지는 간장덧 (soy sauce mash)을 압착하고 남은 찌꺼기 (지게미)를 의미하며, 간장 고오지는 일반적으로 쌀, 보리, 대두 및 기타 곡식을 원료로 하여 국균 (koji mold)을 배양함으로써 얻게 된다. 이와 같이 간장덧을 1회 압착하고 남게 되는 지게미를 "생지게미"라고 하며, 생지게미 (간장박)에 염수를 가하여 간장을 추출한 후 두 번째 압착하여 얻어지는 지게미를 "2번 지게미"라고 부르기도 한다. 생지게미는 수분 약 28.5중량%, 질소 약 3.5중량%, 조섬유 약 6.2중량%, 조회분 약 6.9중량% (식염 약 6.5중량%), 지방질 약 10.1중량% 및 탄수화물 약 22.1중량% 등으로 구성된다. 이와 같은 생지게미는 일반적으로 가축의 사료로 사용되거나 탈염 후 퇴비로 사용되는 것이 일반적이다. 이와 같은 간장박은 가정에서 간장을 담근 후 얻을 수도 있으나, 예를 들어 (주)샘표식품과 같이 대량으로 간장을 생산하는 업체에서 공급받는 것도 가능하며, 해마다 국내에서 간장을 생산하고 남는 간장박의 양은 수십 톤 이상에 이른다. 간장박은 국균을 배양하기 위한 배지로 사용되는 다양한 곡식의 섬유소를 다량으로 함유하고 있으므로 매우 친환경적이며, 식감을 자극하는 특유의 구수한 냄새를 지니는 특성이 있다. 본 발명에 사용되는 간장박은 간장을 1회 추출하고 얻어지는 생지게미를 사용하는 것이 바람직하나, 2번 지게미를 사용하는 것도 가능하다. 본 발명에 사용되는 간장박은 20중량% 미만의 수분을 함유하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 너무 많은 수분을 함유하는 간장박을 사용하는 경우, 함께 혼합되는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 성분과의 상용성이 저하되는 문제가 있으며, 사출성형 또는 압출 후 열성형시 트레이 등과 같은 생활용품의 형상이 변형되는 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 본 발명에 사용되는 간장박이 도 1 (과립형태) 및 도 2 (분말형태)에 나타나 있으며, 도 3은 이러한 간장박을 이용하여 제조된 선물용 포장 케이스를 나타낸다.
한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명에 따라 각각 커피찌꺼기 및 펄프를 이용하여 제조된 컵과 선물용 포장 케이스가 나타나 있다.
본 발명에 사용되는 폴리올레핀 수지 (polyolefine resin)는 용융지수가 0.5 내지 100 g/10분, 밀도가 0.9g/㎤, 23℃에서의 아이조드 충격강도가 50kgf·㎝/㎝이하이고, 굴곡탄성률이 10,000 내지 16,000kg/㎠인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명에 사용되는 폴리올레핀 수지로는 폴리에틸렌 수지 또는 폴리프로필렌 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지조성물은 사출성형용 또는 압출 후 열성형용으로 사용되는 것이 가능하다. 이때, 본 발명에 따른 수지조성물을 사출성형용으로 사용할 경우 폴리올레핀 수지의 용융지수는 10 내지 100 (g/10분)인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 압출 후 열성형용으로 사용하는 경우는 용융지수가 0.5 내지 5 (g/10분)인 폴리올레핀 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
탄산칼슘 (calcium carbonate, CaCO3)은 본 발명에 따라 압출 후 열성형용으로 사용되는 수지조성물에 포함된 성분들의 분산성을 향상시키는 분산제 (dispersing agent)기능과 제품의 생분해를 돕는 역할을 동시에 수행한다. 본 발명에 사용되는 탄산칼슘은 교질 탄산칼슘, 경질 탄산칼슘 또는 중질 탄산칼슘 중 어느 것을 사용하더라도 무방하다. 탄산칼슘을 사용함으로써, 수지조성물에 포함된 성분들이 균일하게 혼합될 수 있으며, 특히 커피찌꺼기, 펄프, 간장박 등의 천연재료가 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 수지와 균일하게 혼합되도록 도와 수지조성물에 균질성이 부여됨과 동시에 트레이 등과 같은 다양한 생활용품의 사용이 끝난 후, 폐기될 때 자연친화적으로 기존 단독의 플라스틱제품보다 단기간에 생분해되는 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 수지조성물에 사용되는 탄산칼슘은 1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 탄산칼슘의 함량이 1 중량부 미만인 경우는 수지조성물의 균질성이 저하되어 이를 이용하여 제조된 제품의 외관에 불량이 발생하는 문제가 있고 추가로 첨가되는 분산제의 함량이 너무 높아지며 품질적인 문제점이 발생될 수 있다. 한편, 탄산칼슘의 함량이 20 중량부를 초과하는 경우는 천연재료 및 폴리올레핀 수지의 첨가량이 제한되고, 수지 조성물의 점성이 저하되는 등의 문제가 발생한다.
본 발명에 따른 수지조성물은 상기 탄산칼슘 이외에 기타 다양한 분산제 (dispersant)를 추가로 포함한다. 이와 같이 추가로 포함되는 분산제로는 마그네슘, 칼슘스테아린 또는 아연스테아린 등을 사용하는 것이 가능하다. 이와 같이 추가로 첨가되는 분산제는 0.1 내지 3 중량부의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 분산제의 함량이 0.1 중량부 미만인 경우는 추가적인 분산효과가 미미하며, 3 중량부를 초과하는 경우는 원가상승의 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 수지조성물에 포함되는 상용화제 (compatibilizer)는 천연재료와 폴리올레핀 수지 간에 상용성 (compatibility)을 부여함으로써 이들이 균일한 혼합상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하는 기능을 발휘한다. 즉, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등과 같은 폴리올레핀 계열의 수지는 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박 등과 같은 천연재료와 약한 정도의 상용성을 갖는다. 따라서, 이들 천연재료를 상기 폴리올레핀 수지와 균일하게 혼합된 상태를 안정적으로 유지시키기 위하여 상용화제를 첨가하는 것이 요구되기도 한다. 본 발명에 사용되는 상용화제로는 블록공중합을 통하여 생산되는 상용화제 또는 폴리머의 그라프팅을 통하여 제조되는 상용화제 등을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 사용되는 상용화제는 폴리프로필렌 계열의 접착성 수지로서 폴리프로필렌과 우수한 상용성을 나타내며, 내구성과 가공성 및 투명성이 뛰어나다. 특히, 범용 폴리프로필렌과 유사한 물성이 갖고 있어서 본 발명에 사용되는 폴리프로필렌 수지 등의 폴리올레핀 수지에 대한 상용화제로 매우 적합하다. 본 발명에 사용된 상용화제의 물성은 다음과 같다.
물성시험
물성 대표값 측정방법
용융지수(at 230℃) >60 g/10min ASTM D1238
밀도 0.91 g/㎤ ASTM D1505
MAH graft ratio 1.0wt% 이상 HPC METHOD
중량평균분자량 >100,000 HPC METHOD
본 발명에 사용되는 상용화제는 0.1 내지 3 중량부의 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 상용화제의 함량이 0.1중량부 미만인 경우는 천연재료와 폴리올레핀 수지간의 상용성이 저하되며, 3 중량부를 초과하는 경우는 비경제적이다.
본 발명에 따른 수지조성물은 상기 언급된 성분 이외에 산화방지제, UV안정제, 및 내열성 강화제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 더욱 포함할 수 있다.
산화방지제는 본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 제조되는 제품이 제조, 가공 및 저장 등의 과정에서 외부 환경에 의하여 산화되는 것을 방지하여 제품의 내구성을 높이는 역할을 수행한다.
자외선안정제는 상기 산화방지제 등과 더불어 본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 제조되는 제품이 태양광선에 노출되는 경우 자외선에 의하여 제품의 물성이 저하되고 수명이 단축되는 것을 방지함으로써 제품의 내후성 및 내구성을 높이는 기능을 발휘한다.
내열성 강화제는 열에 취약한 폴리올레핀 수지가 포함되는 본 발명에 따른 수지조성물로 제조된 제품에 내열성을 부여함으로써 다양한 온도 환경에서 사용가능한 트레이 등과 같은 다양한 생활용품을 제조할 수 있는 기능을 발휘한다.
본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 사출 (injection)성형 또는 압출 (extrusion) 후 열성형 (thermoforming)을 통하여 트레이 등과 같은 다양한 모양의 생활용품을 제작하는 것이 가능하다.
상기 사출성형을 통하여 제조되는 제품으로는 금형의 모양에 따라 컵, 접시, 그릇, 쟁반, 트레이 등 다양한 모양의 사출성형 생활용품의 제작이 가능하다.
사출성형하는 경우는 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수지조성물에 포함되는 폴리올레핀 수지의 용융지수는 10 내지 100 (g/10분)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 다양한 제품을 성형하는 경우, 일반적인 사출조건보다 약 5 내지 10℃ 낮은 조건에서 사출성형하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 수지조성물에 포함되는 커피찌꺼기, 펄프 또는 간장박 등과 같은 천연재료로 인하여 사출성형품이 과도하게 탄화되어 품질불량을 야기하게 될 우려가 있기 때문이다.
사출성형의 경우 상기 조성물을 이용하여 펠릿을 형성하고 이와 같이 형성된 펠릿을 다양한 마스터 배치와 혼합하여 사출성형하는 것이 가능하다. 이때, 펠릿과 마스터 배치의 혼합비율은 약 97:3 정도의 중량비가 바람직하다.
압출 후 열성형을 하는 경우는 압출온도 190 내지 230℃의 온도범위에서 성형을 수행하는 것이 바람직하다. 압출성형은 압출 (extrusion) 후에 열성형 (thermoforming)을 거치게 된다. 열성형 온도는 제품이 변형되지 않는 범위에서 160~190℃ 정도가 바람직하다.
압출 후 열성형하는 경우, 압출기의 토출구 단면 형상에 따라 다양한 단면 형상을 갖는 다양한 생활용품을 제작하는 것이 가능하다.
압출 후 열성형하는 경우는 전술한 바와 같이 폴리올레핀 수지의 용융지수가 0.5 내지 5 (g/10분)인 것을 이용하여 본 발명에 따른 수지조성물을 제조하는 것이 바람직하다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 따른 수지조성물 및 이를 이용하여 제조된 제품의 장점을 더욱 자세히 살펴보기로 한다.
실시예 1 - 커피찌꺼기 (사출성형용)
커피찌꺼기 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기를 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 2 - 커피찌꺼기 (압출성형용)
커피찌꺼기 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기를 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 3 - 펄프 (사출성형용)
펄프 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 펄프를 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 4 - 펄프 (압출성형용)
펄프 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 펄프를 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 5 - 간장박 (사출성형용)
간장박 ((주)샘표식품) 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 간장박을 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 6 - 간장박 (압출성형용)
간장박 ((주)샘표식품) 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 간장박을 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 7 - 커피찌꺼기 및 펄프 (사출성형용)
커피찌꺼기 75g, 펄프 75g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기 및 펄프를 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 8 - 커피찌꺼기 및 펄프 (압출성형용)
커피찌꺼기 75g, 펄프 75g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기 및 펄프를 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 9 - 커피찌꺼기 및 간장박 (사출성형용)
커피찌꺼기 75g, 간장박 ((주)샘표식품) 75g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기 및 간장박을 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 10 - 커피찌꺼기 및 간장박 (압출성형용)
커피찌꺼기 75g, 간장박 ((주)샘표식품) 75g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기 및 간장박을 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 11 - 펄프 및 간장박 (사출성형용)
펄프 75g, 간장박 ((주)샘표식품) 75g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 펄프 및 간장박을 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 12 - 펄프 및 간장박 (압출성형용)
펄프 75g, 간장박 ((주)샘표식품) 75g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 펄프 및 간장박을 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 13 - 커피찌꺼기, 펄프 및 간장박 (사출성형용)
커피찌꺼기 50g, 펄프 50g, 간장박 ((주)샘표식품) 50g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기, 펄프 및 간장박을 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
실시예 14 - 커피찌꺼기, 펄프 및 간장박 (압출성형용)
커피찌꺼기 50g, 펄프 50g, 간장박 ((주)샘표식품) 50g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 커피찌꺼기, 펄프 및 간장박을 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
비교예 1 - (사출성형용)
폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 950g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
비교예 2 - (압출성형용)
폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 950g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
비교예 3 - 밀기울 (사출성형용)
밀기울 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP640R, (주)폴리미래) 800g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 밀기울을 포함하는 사출성형용 수지조성물을 제조하였다.
비교예 4 - 밀기울 (압출성형용)
밀기울 150g, 폴리프로필렌 수지 (Moplen EP5078, (주)폴리미래) 800g, 탄산칼슘 50g, 마그네슘 10g, 및 상용화제 10g을 혼합하여 밀기울을 포함하는 압출성형용 수지조성물을 제조하였다.
[외관 테스트]
상기 실시예 1 내지 14와 비교예 1 내지 4를 통하여 제조된 수지조성물을 이용하여 각각 동일한 규격으로 컵 (사출성형) 또는 시트 (압출성형)를 제작하였으며, 이들의 표면 외관에 결점 등 불량 발생 여부를 육안으로 확인하였으며, 이를 1 내지 3점으로 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다 (1점: 심한 외관 불량 발생, 2점: 약한 외관 불량 발생, 3점: 외관 불량 없음).
[후각에 의한 소비자 선호도 테스트]
상기 실시예 1 내지 14와 비교예 1 내지 4를 통하여 제조된 수지조성물을 이용하여 각각 동일한 규격으로 컵 (사출성형) 또는 시트 (압출성형)를 제작하였으며, 일반 성인 남녀 20명을 대상으로 5㎝거리를 두고 후각을 통한 선호도를 테스트 (관능검사)를 실시하였으며, 이를 1 내지 3점으로 평가하였고, 20명에 대한 테스트 결과 평균값을 하기 표 2에 나타내었다 (1점: 비선호, 2점: 반응 없음, 3점: 선호).
[인장강도 테스트]
상기 실시예 1 내지 14와 비교예 1 내지 4를 통하여 제조된 수지조성물을 이용하여 각각 동일한 규격으로 컵 (사출성형) 또는 시트 (압출성형)를 제작하였으며, KS M3001 규격에 따라 샘플을 취하고 독일 Zwick사의 인장강도시험기 (Instron)를 이용해 인장강도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

샘플
성형방법		 천연재료
C: 커피찌꺼기
P: 펄프
S: 간장박
M: 밀기울
외관
선호도
인장강도
(kgf)
1 (실시예 1) 사출성형 C 3 2.8 35
2 (실시예 2) 압출열성형 C 3 2.6 40
3 (실시예 3) 사출성형 P 3 2.9 38
4 (실시예 4) 압출열성형 P 3 2.7 36
5 (실시예 5) 사출성형 S 3 2.6 35
6 (실시예 6) 압출열성형 S 3 2.8 32
7 (실시예 7) 사출성형 C+P 3 2.2 34
8 (실시예 8) 압출열성형 C+P 3 2.1 33
9 (실시예 9) 사출성형 C+S 3 2.6 36
10 (실시예 10) 압출열성형 C+S 3 2.3 37
11 (실시예 11) 사출성형 P+S 3 2.5 35
12 (실시예 12) 압출열성형 P+S 3 2.4 36
13 (실시예 13) 사출성형 C+P+S 3 2.6 34
14 (실시예 14) 압출열성형 C+P+S 3 2.5 35
15 (비교예 1) 사출성형 - 3 1.6 35
16 (비교예 2) 압출열성형 - 3 1.5 36
17 (비교예 3) 사출성형 M 1 2.5 22
18 (비교예 4) 압출열성형 M 1 2.5 21
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 제조된 샘플 1 내지 14의 경우의 경우, 천연재료를 포함하지 않고 폴리프로필렌 수지만으로 제조된 샘플 15 및 16과 비교하여 대등한 수준의 외관 양호도를 나타내는 것을 확인할 수 있으며, 이는 본 발명에 따른 수지조성물 내에 포함된 천연재료가 폴리프로필렌 수지와 우수한 상용성을 보이고 있음을 뒷받침하는 것으로 해석된다. 또한, 샘플 1 내지 14의 경우는 밀기울을 포함한 샘플인 샘플 17 및 18과 비교하여 우수한 외관 특성을 나타내고 있음을 확인할 수 있다.
또한, 상기 표 2의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 제조된 샘플 1 내지 14의 경우의 경우 및 밀기울을 포함한 샘플 17 및 18의 경우는 2.1 내지 2.9의 매우 높은 소비자 후각 테스트 선호도를 나타냈으나, 천연재료가 포함되지 않은 샘플 15 및 16의 경우는 1.5 내지 1.6의 비교적 낮은 선호도를 나타냈다. 이는 본 발명에 따른 수지조성물이 다양한 생활용품 등의 제작에 사용되는 경우 소비자의 구매의욕을 상승시키는 효과를 발휘할 수 있음을 뒷받침하는 결과인 것으로 해석된다.
또한, 상기 표 2의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 수지조성물을 이용하여 제조된 샘플 1 내지 14의 경우와 천연재료를 포함하지 않은 샘플 14 및 15의 경우는 32 내지 40 (kgf)의 우수한 인장강도를 나타낸 반면, 밀기울이 포함된 샘플 17 및 18의 경우는 낮은 인장강도를 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 수지조성물에 천연재료인 커피찌꺼기, 펄프, 및 간장박을 포함시키는 경우에 밀기울을 포함시키는 것보다 훨씬 우수한 강도특성을 나타내어 제품 내구성을 향상시킬 수 있는 매우 우수한 효과가 있음을 직접적으로 뒷받침하는 결과인 것으로 해석된다.

Claims (6)

  1. 간장박 15 중량부, 폴리프로필렌 수지 80 중량부, 탄산칼슘 5 중량부, 마그네슘 1 중량부 및 상용화제 1 중량부를 포함하며,
    상기 폴리프로필렌 수지는 용융지수가 0.5 내지 100 g/10분, 밀도가 0.9g/㎤, 23℃에서의 아이조드 충격강도가 50kgf·㎝/㎝이하이고, 굴곡탄성률이 10,000 내지 16,000kg/㎠인 트레이용 수지조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 산화방지제, UV안정제, 및 내열성 강화제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 더욱 포함하는 트레이용 수지조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 압출 후 열성형용으로 사용되며,
    상기 폴리프로필렌 수지의 용융지수는 0.5 내지 5 g/10분인 트레이용 수지조성물.
  6. 청구항 1, 4 및 5의 어느 한 항에 따른 수지조성물을 압출 후 열성형하여 제조된 트레이.









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