초록 ▼

□ 개발목표
계 획:
본 연구에서는 PVC의 문제점을 해결하기 위해서, 친환경 바이오 소재로서 식물유래 고분자인 PLA와 무독성 첨가제를 사용하여 연질 투명 PLA compound 제품을 개발한다.
개발된 PLA compound 제품을 이용하여 PLA 필름을 제조한 후 제품의 각종물성과 생분해도를 측정하고 후가공 공정을 실시하여 상품성 및 자연환경 생태계에 어떠한 영향을 미치는지 확인한다.
실 적:
본 연구를 위해 5종의 가소제와 1종의 반응성 첨가제를 이용하여 100가지의 조성물을 제조하였고

□ 개발목표
계 획:
본 연구에서는 PVC의 문제점을 해결하기 위해서, 친환경 바이오 소재로서 식물유래 고분자인 PLA와 무독성 첨가제를 사용하여 연질 투명 PLA compound 제품을 개발한다.
개발된 PLA compound 제품을 이용하여 PLA 필름을 제조한 후 제품의 각종물성과 생분해도를 측정하고 후가공 공정을 실시하여 상품성 및 자연환경 생태계에 어떠한 영향을 미치는지 확인한다.
실 적:
본 연구를 위해 5종의 가소제와 1종의 반응성 첨가제를 이용하여 100가지의 조성물을 제조하였고 이를 이용하여 물리적 특성, 내이생성, 내열성,투명성, 연기밀도, 생부해도 등을 테스트하여 최적의 조성 물 개발에 성공하였다.
그 소재를 이용하여 인플레이션 필름과 종이 코팅지 생산 및 인쇄테스트 등 후가공 공정을 진행하여 제품화 가능성을 확인하였다.

□ 정량적 목표항목 및 달성도
1. 가소제의 용해도 매개 변수((cal/㎤)^0.5)
계획 : 9.3~10.0
실적 : 9.6
2. 가소제 수율(%)
계획 : 90이상
실적 : 95
3. 인장강도(kgf/㎠)
계획 : 280이상
실적 : 433
4. 신장율(%)
계획 : 300이상
실적 : 285
5. 인열강도(kg/cm)
계획 : 130이상
실적 : 132
6. 내열성(℃)
계획 : 60이상
실적 : 62
7. 투명도(TT)(%)
계획 : 85이상
실적 : 92.4
8. 내이행도(%)
계획 : 3이내
실적 : 1
9. 연기밀도(Ds)
계획 : 100이내
실적 : 6.4
10. 생분해도(%)
계획 : 90이상
실적 : 95

□ 기대효과
* 환경적 측면
연질투명 PLA 필름은 재활용이 가능할 뿐만아니라 매년 재생산 되는 자원 사용, 소각시 유해물질 미발생, Phthalate계 가소제 미사용, 매립시 생분해되는 환경적 장점이 있다. 또한 기능성을 부과하여 천연재료가 지닌 향균 기능, 원적외선 방사, 습도조절, 탈취효과를 그대로 누릴 수 있는 것도 장점이다.
* 경제․산업적 측면
PVC 대체소재 기술은 여러 산업에서도 적용이 가능하다. 예를 들면 자동차 내장재 중 바닥재는 현재 PVC 소재에서 고무, 올레핀, TPU, TPO 등 다양한 재료가 적용되고 있다. 그중 PE, PP가 가장 각광받고 있는데 이는 자동차 내장재의 소재일원화를 도입하여 PVC가 지니고 있는 문제점을 해결할 수 있어 국내자동차 업계들이 앞 다투어 개발하고 있다. 본 연구에서 개발된 연질투명 PLA compound 소재를 자동차 내장재로 적용할 경우 인체친화적인 소재로 더욱 각광 받을 것으로 예상된다.
앞에서 논의한 바와 같이 최근 대만, 중국 등 개발도상국의 저가공세에 맞서기 위해서는 경제성이 우수한 제품의 개발이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구가 완료되면 환경 친화적인 제품을 출하할 수 있어 수출이 증대될 것으로 기대된다.
그동안 많은 연구가 진행되었으면서도 환경 친화적인 소재가 그동안 상업화가 되지 못한 것은 물성이 충분히 만족할 수 없었다는 것도 중요하다. 그러나 상업화의 일차적인 목적이 제품의 물성인 점을 감안하면, 본 연구가 상업화되는 경우 다른 산업에서도 유사한 형태의 대체상품이 개발될 것으로 기대한다.

□ 적용분야
본 연구에 의해 개발된 PLA 필름의 주된 활용분야는 크게 인테리어 장식재, 바닥재 등이 있으며, 기타 응용제품으로 광고용 필름, 벽지 및 자동차용 내장부품 등이 있다. 이들 제품은 본 연구가 완성되는 경우 쉽게 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 그리고 이렇게 개발된 취성이 개선된 PLA는 지금까지의 PLA 적용영역의 한계를 뛰어넘어 여러 분야에서 석유유래 비분해성 수지를 대체할 수 있을 것으로 예상된다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약서(초 록) ... 3
• 목차 ... 5
• 제 1 장 개발기술의 개요 ... 6
• 제 1 절 개발대상기술(또는 제품)의 중요성(필요성) ... 6
• 제 2 절 국내외 관련기술의 현황(시장규모 포함) ... 9
• 1. 국내 관련기술 현황 ... 9
• 2. 국외 관련기술 현황 ... 11
• 3. 시장규모 ... 12
• 제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 14
• 제 1 절 기술개발 목표 및 개발내용(계획) ... 14
• 1. 기술개발목표 ... 14
• 2. 세부내용 ... 14
• 제 2 절 세부개발 내용 및 방법(실적) ... 20
• 1. 친환경 가소제 개발 ... 20
• 2. 투명유연 PLA 개발 ... 22
• 3. 용융혼합기술 개발 ... 31
• 4. 후가공 및 물성분석 ... 34
• 제 3 장 성과요약 및 기대효과 ... 44
• 제 1 절 계획대비 실적 및 성과 ... 44
• 제 2 절 적용분야 및 기대효과 ... 45
• 1. 적용분야 ... 45
• 2. 기대효과 ... 46
• 3. 사업화 전략 ... 48
• 끝페이지 ... 48