KR102669421B1 - 생분해성 조절 멀칭필름 컴파운드 및 이로부터 제조되는 생분해성 조절 멀칭 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 내층, 중층 및 외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서, 상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 중층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하는, 생분해성 조절 멀칭 필름을 제공한다.
Description
본 발명은 생분해성 조절 멀칭필름 컴파운드 및 이로부터 제조되는 생분해성 조절 멀칭 필름에 관한 것이다.
최근 농업인구 고령화에 따라 기존 멀칭필름을 설치 및 수거하는 방법으로는 노동력이 부족한 현황이다. 따라서, 농업용 폐비닐을 따로 수거할 필요가 없이 미생물에 의해 생분해되는 농업용 멀칭필름수요가 증가하고 있다. 그러나 기존 생분해성 멀칭필름의 경우 작물재배도중 생분해가 진행되어 변형(찢어짐, 구멍)에 의해 토양유실, 수분보호, 보온보습 등 멀칭필름의 역할을 제대로 하지 못하는 현상이 발생하였다.
이에 실제 작물재배조건에서는 물성을 유지하고 토양매립조건에서는 생분해가 가능한 멀칭필름이 필요한 실정이다.
종래의 특허출원 제10-2018-0129292호는 생분해 속도제어가 가능한 멀칭 필름용 수지 조성물 및 이를 이용한 생분해성 멀칭 필름을 개시한다. 상기 기술은 금속(Fe) 산화촉진제를 이용한 분해촉진제품으로 물리적분해(광분해에 의한 쪼개짐)를 촉진시키지만, 화학적분해(물, 이산화탄소 등에 의한 분해)를 촉진시키지 않고, 물리적으로 분해된 멀칭필름은 토양속에 일정기간 잔류하여 오히려 식물생장에 저해요소가 될 수 있다.
또한 특허출원 제10-2019-0100459호는 생분해성 방출 조절 비료, 이를 포함하는 생분해성 멀칭필름 및 그 제조방법을 개시한다. 상기 기술은 완효성비료를 첨가하여 생분해성이 향상시키고 생분해성이 KS M 3100-1 산업용퇴비화조건(58℃)에서 시험되어 실제 토양조건과는 거리가 있다.
이에 본 발명에서는 실제 작물재배조건에서는 물성을 유지하고 토양매립조건에서는 생분해가 가능한 다층복합필름을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내층, 중층 및 외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서, 상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 중층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하는, 생분해성 조절 멀칭 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 최내층, 내층, 중층, 외층 및 최외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서, 상기 최내층 및 최외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 중층은 생분해성 고분자 수지 20 내지 40 중량%, 변성 열가소성 전분 30 내지 60 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하는, 생분해성 조절 멀칭 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면 실제 작물재배조건에서는 물성을 유지하고 토양매립조건에서는 생분해가 가능한 다층복합필름을 제조함으로써 멀칭필름의 수거, 회수 및 처리에 따른 사회적 비용을 절감시킬 수 있으며, 농촌 인력의 고령화, 농업의 기피 풍조 및 취농 인구의 감소로 인한 열악한 농업 환경의 개선과 생산성 향상성을 높일 수 있다. 이 밖에도 농지의 황폐화를 예방할 수 있고, 농촌 인구의 고령화에 따른 노동력 부족 해소와 인건비 절감을 통한 농촌의 경제성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내층, 중층 및 외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름의 분리도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최외층, 외층, 중층, 내층 및 최내층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름의 분리도이다.
도 3은 본 발명의 생분해성 조절 멀칭 필름의 피복유지면적 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 생분해성 조절 멀칭 필름 제조 과정의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 최외층, 외층, 중층, 내층 및 최내층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름의 분리도이다.
도 3은 본 발명의 생분해성 조절 멀칭 필름의 피복유지면적 실험 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 생분해성 조절 멀칭 필름 제조 과정의 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 다층(3층, 5층) 블로운 공압출(Multi-layer) 공정을 적용하여 생분해성 조절 멀칭 필름으로서 다층 복합 필름을 제공한다.
<3-Layer 복합필름>
본 발명의 일 실시예는 내층, 중층 및 외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서, 상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 중층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하는, 생분해성 조절 멀칭 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌숙시네이트(PBS), 폴리부틸렌아디페이트(PBA), 폴리부틸렌숙시네이트-아디페이트(PBSA), 폴리부틸렌숙시네이트-테레프탈레이트(PBST) 리히드록시부틸레이트-발레레이트(PHBV), 폴리카프로락톤(PCL) 및 폴리락트산(PLA)으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 생분해성 폴리에스터일 수 있다.
상기 내층 및 외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리락트산(PLA)이 1 :0.1~0.4의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 내층 및 외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리락트산(PLA)을 10 내지 15 중량%를 포함함으로써 피복 후의 인장강도를 상승시켜 유지 사용 시 피복안정성을 확보할 수 있다.
상기 중층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리락트산(PLA)이 1 :0.05~0.3의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 생분해성 조절 멀칭 필름은 중층에 생분해성 고분자 수지의 가공성을 높이고, 분해속도를 빠르게 하기 위해 변성 열가소성 전분(TPS) 10 내지 25 중량%를 포함할 수 있다.
전분은 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 타피오카전분, 쌀전분, 밀전분, 이들의 변성전분류 또는 이들의 혼합물에서 선택될 수 있다. 전분은 생분해성이 뛰어나긴 하지만 수분량에 따라 물성변화가 심하고 열가소성이 적어 사용에 제약을 받으므로, 이러한 전분의 문제점을 극복하기 위하여 전분에 치환체를 도입하여 함수율을 낮추는 동시에 열가소성을 부여한 변성 전분을 사용한다.
상기 변성 열가소성 전분은 효소적 변성 열가소성 전분 및 화학적 변성 열가소성 전분으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 전분 유도체를 포함할 수 있다.
상기 변성 열가소성 전분은 화학적 변성 열가소성 전분일 수 있다. 일례로 전분에 용융-가공성을 부여하기 위해 가소제를 사용할 수 있다. 전분은, 통상적으로, 과립의 내부에 더욱 수용성인 아밀로오스와 아밀로펙틴 사슬을 감싸는 피복 또는 외부막을 갖는 과립의 형태로 존재한다. 가열시, 가소제가 외부막을 연화 및 침투하여 내부 전분 사슬로 하여금 물을 흡수하여 팽윤되게 할 수 있다. 하나의 바람직한 예로서, 상기 가소제는 포도당, 자당, 과당, 라피노오스, 말토 덱스테로오스, 갈락토오스, 크실로오스, 말토오스, 유당, 만노오스 및 에리트로오스 등의 당류; 에리트리톨, 크실리톨, 말리톨, 만니톨, 글리세롤 및 소르비톨 등의 당 알코올류; 글리세린, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜 및 헥산 트리올 등의 폴리올류 등과 같은 다가 알코올 가소제를 포함할 수 있다.
상기 변성 열가소성 전분은 효소적 변성 열가소성 전분일 수 있다. 효소적 변성 열가소성 전분은 화학적 첨가제가 아닌 효소를 사용하여 전분에 용융-가공성을 부여한 것이다. 일례로, 이소-아밀라아제 효소에 의해 아밀로펙틴구조(포도당고리 30개 내지 40개)의 전분을 아밀로오스(포도당고리 8개 내지 12개) 형태로 변환하여 변성된 아밀로오스 구조에 가공성을 부여하기 위해 아밀로수크레이스 효소를 첨가하여 아밀로오스 전분구조 말단에 지방산을 결합한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 변성 열가소성 전분은 효소적 변성 열가소성 전분 50 내지 70 중량%, 화학적 변성 열가소성 전분 20 내지 40 중량% 및 가소제 5 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 전분은 아밀로오스 및 아밀로펙틴으로 이루어진 천연의 중합체일 수 있다. 아밀로오스는 주로 100,000 내지 500,000 범위의 분자량을 갖는 선형 중합체인 한편, 아밀로펙틴은 수백만에 이르는 분자량을 갖는 고도로 분지화된 중합체일 수 있다.
본 발명의 생분해성 조절 멀칭 필름은 필름가공시 블로킹현상 및 인장강도 저하를 방지하기 위해 CaCO3를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CaCO3의 함량은 15 내지 25 중량%인 것이 바람직하다.
상기 생분해성 조절 멀칭 필름은 일반토양조건 6개월(KS M ISO 17556) 생분해도(%)가 50% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 조절 멀칭 필름은 CNF(Cellulose Nano Fiber; 셀룰로오스나노섬유) 5 내지 10 중량%를 포함하여 인장강도를 향상시킬 수 있으며, 피복후 인장강도 유지력을 향상시킬 수 있다.
일례로, 내층 및 외층에 첨가된 PLA 대신에 CNF를 10 중량% 첨가하여 우수한 인장강도를 확보함과 동시에 6개월 이내 90% 이상의 생분해도를 달성할 수 있다.
<5-Layer 복합필름>
또한, 본 발명의 일 실시예는 최내층, 내층, 중층, 외층 및 최외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서, 상기 최내층 및 최외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고, 상기 중층은 생분해성 고분자 수지 20 내지 40 중량%, 변성 열가소성 전분 30 내지 60 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하는, 생분해성 조절 멀칭 필름을 제공한다.
상기 최내층 및 최외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리락트산(PLA)이 1 :0.1~0.4의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.
상기 내층 및 외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리락트산(PLA)을 10 내지 15 중량%를 포함함으로써 피복 후의 인장강도를 상승시켜 유지 사용 시 피복안정성을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 생분해성 조절 멀칭 필름은 내층, 중층 및 외층에 변성 열가소성 전분(TPS) 10 내지 25 중량%를 첨가시켜 단일층 대비 빠른 생분해도를 달성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 생분해성 조절 멀칭 필름은 내층, 중층 및 외층에 변성 열가소성 전분(TPS) 45 내지 60 중량%를 첨가시켜 6개월 이내 90% 이상의 빠른 생분해도(KS M ISO 17556)를 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 변성 열가소성 전분은 효소적 변성 열가소성 전분 50 내지 70 중량%, 화학적 변성 열가소성 전분 20 내지 40 중량% 및 가소제 5 내지 15 중량%를 포함할 수 있다.
상기 생분해성 조절 멀칭 필름은 일반토양조건 6개월(KS M ISO 17556) 생분해도(%)가 50% 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 조절 멀칭 필름은 CNF(Cellulose Nano Fiber; 셀룰로오스나노섬유) 5 내지 10 중량%를 포함하여 단일층(Mono―layer), 3층(3-Layer) 대비 인장강도 및 피복후 인장강도 유지력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 조절 멀칭 필름은 중층에 생분해 촉진첨가제로서 락트산(LA)을 더 포함할 수 있다.
상기 락트산(LA)은 분말상으로 1 내지 2 중량% 포함되어 생분해를 촉진할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 생분해성 조절 멀칭 필름은 최내층에 PLA 대신 PBAT를 더 포함하고, 내층에는 PLA 및 CaCO3 대신 PBAT를 더 포함하고, 중층에는 PBAT 대신 PLA를 더 포함시킴으로써, 빠른 생분해도를 달성함과 동시에 높은 인장강도 유지력을 확보할 수 있다.
이하, 본원 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 같이 본원이 속하는 기술 분야에서 일반적인 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 특히 이것에 의해 본원 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한을 받지 않는다. 또한, 본원 발명의 내용은 여러 가지 다른 형태의 장비로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다.
<제조예 1> 변성 열가소성 전분의 제조
전분 분말로는 감자에서 추출한 전분을 사용하였다.
전분 분말을 글리세린으로 처리하여 화학적 변성 전분을 제조하였다.
전분 분말을 효소처리하여 효소적 변성 전분을 제조하였다. 먼저 전분 분말을 이소-아밀라아제 효소로 처리하여 아밀로펙틴구조(포도당고리 30개 내지 40개)의 전분을 아밀로오스(포도당고리 8개 내지 12개) 형태로 변환시켰다. 그 다음 변성된 아밀로오스 구조에 아밀로수크레이스 효소를 첨가하여 아밀로오스 전분구조 말단에 지방산을 결합시켜 변성 열가소성 전분을 제조하였다.
<실시예 1 내지 4> 3-Layer 복합필름의 제조
하기 표 1과 같은 조성을 갖도록 실시예 1 내지 4의 내층, 중층 및 외층의 원료들을 각각 니더(FSM-20, 화인기계공업(주), 20L)에 투입하고 니딩하였다. 각 니딩 온도는 140 ℃, 니딩 시간 45 분, 배치당 샤프트 최대 토크(7 kgf·cm)이었다.
상기 실시예 1 내지 4의 원료들을 각각 니딩한 니딩 혼련물을 압출기(FEX-20, 화인기계공업㈜)에 투입하고, 150 ℃에서 압출한 후, 상기 압출물을 각각 냉각 및 분쇄하여 펠렛화된 실시예 1 내지 4의 내층, 중층 및 외층용 생분해성 멀칭 컴파운드를 제조하였다. 압출은 수지 융점 대비 20~30℃ 이상에서 진행하였다.
실시예 1 내지 4의 생분해성 멀칭 컴파운드를 블로운 필름 성형기(25Φ, 대륜기계)에 투입하여 170~200℃에서 다층 블로운 압출하여 25 내지 30 ㎛ 두께의 다층 멀칭 필름을 제조하였다. 이때, 필름 성형기의 배럴온도는 160 
로 하고, 다이 온도는 150 
로 하였다. 압출 속도는 500 rpm, 원료투입속도는 100 rpm, 롤속도는 200 rpm으로 하여 생분해성 멀칭필름을 제조하였다. 상기 생분해성 멀칭필름의 두께는 15 내지 30㎛로 제조하였다.
비교예 1의 경우 공압출하지 않고, 단일층(25 ㎛)으로 압출하였다.
비교예 1의 조성은 국내에 통상적으로 유통판매되는 생분해멀칭필름의 조성에 따른 것이다.
상기 실시예 및 비교예들로 제조된 다층 멀칭 필름들에 대하여 인장강도, 피복유지면적 및 생분해도를 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다
<실험예 1> 인장강도 평가
상기 실시예 1 내지 4, 비교예 1에서 제조된 다층 멀칭 필름들에 대하여 ASTM D 3826 방법에 따라서 25 x 102 mm로 재단된 샘플에 대해서 인장 강도를 측정하였다. 샘플수는 측정 오차를 감소시키기 위해 각 측정 항목당 10회씩 측정하여 최고 및 최소값을 제외한 평균값을 취하였다. Load cell은 50kg을 사용하였고 UTM(Universal Testing Machine, Daekyung Tech, Korea)기계를 사용하였고, 기계의 인장 속도는 50mm/min으로 설정하여 실험을 진행하였고, 그 결과를 하기 표 2에 정리하였다.
<실험예 2> 피복유지면적 평가
상기 실시예 1, 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 멀칭필름을 20cmХ20cm 크기의 면적에 적용한 후 피복 전 후의 면적을 평가하였다. (붉은 색: 0, 녹색: +1.0, 나머지(겹치는 부분))
도 3의 예시를 보면, 붉은 색은 0%, 녹색은 53%, 나머지 겹치는 부분은 11.5%이어서 총 54.5%로 평가되었다.
<실험예 3> 생분해도 평가
상기 실시예 1, 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 멀칭필름을 2Х2cm 크기로 절단하여 얻은 시료를 일반토양조건인 KS M ISO 17556(이산화탄소 발생량 또는 산소소비량 측정)에 의해 180일 기준으로 표준시료(셀룰로오즈)와 시험시료의 발생된 이산화탄소의 양을 측정하여 하기 식에 의해 평가하여 그 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 나타내었다.
생분해도(%) = (발생 이산화탄소의 양/이론적 이산화탄소의 양) x 100
전분: 대상社, Corn starch,
PBAT:Kingfa社, A400 (융점 125℃),
PLA:Total Corbion社, LX175(융점 154℃)
TPS: 효소적 변성전분 60중량% + 화학적 변성전분 30중량% + 가소제 10 중량%
탄산칼슘: 태경비케이社, 80% masterbatch(CaCO3:PBAT=80:20)
표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 경우 PLA를 내/외층에 15 중량%를 포함함으로써 피복후의 인장강도를 상승시켜 유지 사용시 피복안정성을 확보할수 있었다.
실시예 1 및 2의 경우 TPS를 중층에 10 중량% 포함함으로써 비교예 1에 비해 생분해도가 현저하게 상승하였다,
실시예 3 및 4의 경우 각 층에 CNF(Cellulose Nano Fiber;셀룰로오스나노섬유)를 첨가하여 인장강도를 향상시킬수 있으며, 피복후 인장강도 유지력을 향상시킬수 있음을 알 수 있다.
실시예 4의 경우 내층에 첨가된 PLA 대신 CNF를 10% 첨가하여 우수한 인장강도를 확보함과 동시에 6개월이내 90% 이상의 빠른생분해도를 달성할 수 있음을 알 수 있다.
<실시예 5 내지 10> 5-Layer 복합필름의 제조
하기 표 3과 같은 조성을 갖도록 실시예 5 내지 10의 최내층, 내층, 중층, 외층 및 최외층의 원료들을 각각 니더(FSM-20, 화인기계공업(주), 20L)에 투입하고 니딩하였다. 각 니딩 온도는 140 ℃, 니딩 시간 45 분, 배치당 샤프트 최대 토크(kgf·cm)이었다.
상기 실시예 5 내지 10의 원료들을 각각 니딩한 니딩 혼련물을 압출기(FEX-60, 화인기계공업㈜)에 투입하고, 150 ℃에서 압출한 후, 상기 압출물을 각각 냉각 및 분쇄하여 펠렛화된 실시예 5 내지 10의 최내층, 내층, 중층, 외층 및 최외층용 생분해성 멀칭 컴파운드를 제조하였다. 압출은 수지 융점 대비 20~30℃ 이상에서 진행하였다.
실시예 5 내지 10의 생분해성 멀칭 컴파운드를 블로운 필름 성형기(25Φ, 대륜기계)에 투입하여 170~200℃에서 다층 블로운 압출하여 25 내지 30 ㎛ 두께의 다층 멀칭 필름을 제조하였다. 이때, 필름 성형기의 배럴온도는 160 ℃로 하고, 다이 온도는 150 ℃로 하였다. 압출 속도는 500 rpm, 원료투입속도는 100 rpm, 롤속도는 200 rpm으로 하여 생분해성 멀칭필름을 제조하였다. 상기 생분해성 멀칭필름의 두께는 15 내지 30㎛로 제조하였다.
비교예 1의 경우 공압출하지 않고, 단일층(25 ㎛)으로 압출하였다.
비교예 1의 조성은 국내에 통상적으로 유통판매되는 생분해멀칭필름의 조성에 따른 것이다.
상기 실시예 및 비교예들로 제조된 다층 멀칭 필름들에 대하여 인장강도, 피복유지면적 및 생분해도를 평가하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.
전분:대상社, Corn starch,
PBAT:Kingfa社, A400 (융점 125℃),
PLA:Total Corbion社, LX175 (융점 154℃)
TPS: 효소적 변성전분 60중량% + 화학적 변성전분 30중량% + 가소제 10 중량%
탄산칼슘: 태경비케이社, 80% masterbatch(CaCO3:PBAT=80:20)
실시예 5의 경우 PLA를 내/외층에 15 중량%를 포함함으로써 3-layer 대비 피복후의 인장강도를 상승시켜 유지 사용시 피복안정성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 5의 경우 TPS를 중층에 20 중량%를 포함함으로써 단일층 대비 빠른 생분해도를 달성시킬 수 있음을 알 수 있다.
실시예 6의 경우 TPS를 중층에 50 중량%를 과량 포함함으로써 6개월이내 90% 이상의 빠른 생분해도를 확보할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 7 및 8의 경우 CNF(Cellulose Nano Fiber;셀룰로오스나노섬유) 5~10 중량% 첨가하여 단일층(Mono-layer), 5층(3-layer)대비 인장강도 및 피복후 인장강도 유지력을 달성할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 9의 경우 중층에 락트산(Lactic Acid;LA)를 2 중량% 첨가하여 빠른 생분해도를 달성할 수 있음을 알 수 있다.
실시예 10의 경우 최내층에 PLA 대신 PBAT를 포함하고, 내층에는 PLA, CaCO3 대신 PBAT를 과량으로 포함하고, 중층에는 PBAT 대신 PLA를 더 포함시킴으로써, 빠른 생분해도를 달성함과 동시에 높은 인장강도 유지력을 확보할수 있음을 알 수 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
Claims (8)
- 내층, 중층 및 외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서,
상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고,
상기 중층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고,
상기 내층 및 외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리락트산(PLA)이 1 :0.1~0.4의 중량비로 혼합되고
상기 내층 및 외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리락트산(PLA)을 10 내지 15 중량%를 포함하고
상기 중층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리락트산(PLA)이 1 :0.05~0.3의 중량비로 혼합되고
상기 변성 열가소성 전분은 효소적 변성 열가소성 전분 50 내지 70 중량%, 화학적 변성 열가소성 전분 20 내지 40 중량% 및 가소제 5 내지 15 중량%를 포함하고
상기 생분해성 조절 멀칭 필름은 CNF(Cellulose Nano Fiber; 셀룰로오스나노섬유) 5 내지 10 중량%를 포함하는 것인
생분해성 조절 멀칭 필름. - 최내층, 내층, 중층, 외층 및 최외층으로 이루어진 생분해성 조절 멀칭 필름으로서,
상기 최내층 및 최외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고,
상기 내층 및 외층은 생분해성 고분자 수지 50 내지 80 중량%, 변성 열가소성 전분 5 내지 25 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고,
상기 중층은 생분해성 고분자 수지 20 내지 40 중량%, 변성 열가소성 전분 30 내지 60 중량% 및 CaCO3 15 내지 25 중량%를 포함하고,
상기 최내층 및 최외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및 폴리락트산(PLA)이 1 :0.1~0.4의 중량비로 혼합되고
상기 내층 및 외층에 포함되는 생분해성 고분자 수지는 폴리락트산(PLA)을 10 내지 15 중량%를 포함하고
상기 변성 열가소성 전분은 효소적 변성 열가소성 전분 50 내지 70 중량%, 화학적 변성 열가소성 전분 20 내지 40 중량% 및 가소제 5 내지 15 중량%를 포함하고
상기 생분해성 조절 멀칭 필름은 CNF(Cellulose Nano Fiber; 셀룰로오스나노섬유) 5 내지 10 중량%를 포함하는 것인
생분해성 조절 멀칭필름. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 생분해성 고분자 수지는 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌숙시네이트(PBS), 폴리부틸렌아디페이트(PBA), 폴리부틸렌숙시네이트-아디페이트(PBSA), 폴리부틸렌숙시네이트-테레프탈레이트(PBST) 리히드록시부틸레이트-발레레이트(PHBV), 폴리카프로락톤(PCL) 및 폴리락트산(PLA)으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 이상의 생분해성 폴리에스터인 생분해성 조절 멀칭 필름. - 삭제
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