일반기술

글루텐으로 구성된 생분해성 조성물

사출성형, 필름제조, 발포포장재료 제조용으로 적합한 글루텐, 가소제 및 합성 열가소성 중합체를 포함하는 조성물로서 열과 압력에 의해 만족할만한 물리적/기계적 성질을 지닌 제품으로 성형될 수 있는 생분해성 조성물을 제조하는 방법이다. 글루텐의 유리전이온도나 열분해온도 보다 비점이 높은 물질을 가소제로 사용하여 글루텐의 용융점도를 낮추고 가공성을 향상시킴으로써 글루텐 및 합성 열가소성 중합체를 포함하는 조성물의 균일성을 높이고 물성 감소를 최소화하여 기존 제품에 비해 글루텐 함량을 크게 증가시키는 것이다. 이에 균일한 용융체를 형성하기에 충분한 조건으로 혼합되어 있는 글루텐과 가소제 및 1종 이상의 합성 열가소성 중합체로 구성되며 최소 1개성분이 조성물내에 건조 글루텐 100 중량부당 10-400중량부로 존재하게 하였다. 생분해성 조성물은 글루텐의 결정성을 파괴하고 유동성을 부여할 수 있는 방법을 이용하여 글루텐을 1종 이상의 합성 열가소성 중합체와 혼합함으로써 제조되며, 합성 성분의 화학적, 물리적, 유동학적 특성과 첨가제의 종류에 따라 달라질 수 있다. 가소제는 글루텐에 함침되어 글루텐의 유연성, 가공성, 신장성을 증가시키거나 용융점도, 융점, 유리전이온도를 저하시키는 물질이며, 글루텐은 감자, 쌀, 옥수수, 귀리, 밀 등에서 추출하는 모든 글루텐을 포함한다. 이에 전체 조성물의 제조방법은 글루텐의 가소화 및 가소화된 글루텐과 합성 열가소성 중합체와의 혼련이라는 2단계로 나누어 시행하는 것이 타당하나, 각 성분들을 한번에 직접 혼련하여 제조할 수 있고 또한 합성 중합체를 1차 용융시킨 후 별도의 장비를 사용하여 가소화시킨 글루텐을 후차적으로 투입 및 혼련함으로써 제조할 수 있다. 제1합성성분 및 제2합성성분을 포함하는 배합물 사용시 본 조성물의 제조방법은 제1합성성분을 글루텐 및 가소제와 혼합하여 펠렛을 수득한 후 이 펠렛을 후속 압출단계에서 제2합성성분과 혼합함으로써 수행될 수 있다.글루텐, 1종 이상의 합성 열가소성 중합체 및 가소제를 포함하는 생분해성 조성물에서 글루텐과 중합체는 부분적으로 서로 연속상 구조를 형성하고 가소제는 폴리올류 화합물이다. 글루텐 및 합성 열가소성 중합체의 수분함량 제어를 위한 건조단계와 25-200℃에서 가소제를 첨가하여 글루텐을 팽윤시키는 가소화단계 및 가소화된 글루텐에 합성 중합체 및 가소제를 추가 투입하여 균일한 용융체를 제조하는 단계로 제조한다. 글루텐의 결정성을 파괴하고 유동성을 부여할 수 있는 방법을 이용하여 글루텐을 1종 이상의 합성 열가소성 중합체와 혼합함으로써 제조할 수 있다.본 생분해성 조성물은 글루텐의 유리전이온도나 열분해온도 보다 비점이 높은 물질을 가소제로 사용하여 글루텐의 용융점도를 낮추고 가공성을 향상시킴으로써 글루텐 및 합성 열가소성 중합체를 포함하는 조성물의 균일성을 높이고 물성 감소를 최소화하여 기존 제품에 비해 글루텐 함량을 크게 증가시키는 것이다.글루텐, 가소제 및 열가소성 중합체로 조성된 생분해성 소재로서 사출성형, 필름 제조, 발포포장재료용으로 적합하다. 환경오염이 심각한 문제를 야기하고 있어 사회이슈가 되고 있는 상황에서 1회용 포장용 소재 등 환경친화성인 천연소재에 대한 수요는 계속 증대되고 있다. 실용화 및 시장에 진출할 경우 크게 시장규모를 크게 확대시킬 것으로 예상된다.