KR20060003580A - 나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물 - Google Patents

나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20060003580A
KR20060003580A KR1020040052511A KR20040052511A KR20060003580A KR 20060003580 A KR20060003580 A KR 20060003580A KR 1020040052511 A KR1020040052511 A KR 1020040052511A KR 20040052511 A KR20040052511 A KR 20040052511A KR 20060003580 A KR20060003580 A KR 20060003580A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanoparticles
resin composition
group
aromatic
polyester resin
Prior art date
Application number
KR1020040052511A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100657936B1 (ko
Inventor
김상필
박병식
윤창원
박양호
Original Assignee
도레이새한 주식회사
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 도레이새한 주식회사 filed Critical 도레이새한 주식회사
Priority to KR1020040052511A priority Critical patent/KR100657936B1/ko
Publication of KR20060003580A publication Critical patent/KR20060003580A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100657936B1 publication Critical patent/KR100657936B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 방향족-지방족 폴리에스테르 수지에 나노입자를 글리콜류에 분산 혼합하여 축중합반응을 실시한 것에 대하여 폴리유산을 혼합시킴으로써 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물을 제공한다. 나노입자의 표면은 다양한 삽입제 (Intercalant)로 개질할 수 있다. 또한, 수지 조성물의 2차 가공성을 향상하기 위해 가소제, 핵제, 블로킹 방지제(antiblocking agent), 가교제 등을 첨가하여 필름, 섬유, 성형체 등의 용도에 적용할 수 있다.
방향족-지방족 폴리에스테르, 폴리유산, 나노입자, 생분해성

Description

나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물{Biodegradable polyester resin composition containing nano particles}
합성 플라스틱은 뛰어난 물성과 함께 값싸고 가벼운 특성으로 인하여 전 세계에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나, 합성 플라스틱의 장점이자 단점인 분해가 잘 되지 않는 문제로 인하여 최근 각국에서 이에 대한 해결책을 찾으려 관심을 모으고 있다. 그 동안은 매립, 소각 및 재생이라는 방법을 주로 활용해 왔으나, 이들 방법으로는 환경오염 문제를 완전히 해결할 수가 없다. 따라서, 사용이 완료된 플라스틱이 스스로 분해가 가능하도록 만드는 소위 분해성 플라스틱 개발에 관심이 집중되고 있다. 분해성 플라스틱과 관련된 기술을 세분하면 생분해 기술, 광분해 기술 그리고 이들 두 기술을 조합한 생·광분해 기술로 나뉜다. 생분해성 플라스틱으로는 PHB(Poly--hydroxybutylate)등과 같은 미생물 생산 고분자, 미생물 생산 바이오케미칼(Biochemical)을 합성원료로 한 고분자, 화학적으로 합성된 지방족 폴리에스테르, 키틴(chitin)등의 천연고분자 및 전분 등을 첨가한 플라스틱 등 여러 형태가 있는다. 하지만, 이들 플라스틱은 기존 플라스틱에 비해 기계적 물성이 떨어지며, 가격이 비싸서 값싼 전분 등을 혼합해야 하므로 투명성 및 기계적 물 성이 저하되는 문제가 발생한다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 두 종류의 서로 다른 기능성을 가진 분해성 플라스틱으로 이루어진 조성물에 나노입자를 첨가시켜 기계적 강도, 투명성 등의 문제를 해결하는 것이다. 여기서 말하는 나노입자에 관련된 기술은 고분자 또는 무기재료의 특성길이를 나노미터(10-9m)수준에서 제어할 때 발현되는 기능을 이용하는 나노테크놀로지를 바탕에 둔 것으로 기존의 무기 충전제나 강화제를 나노 스케일로 고분자에 삽입(intercalation), 또는 박리(exfoliation)시켜 고분자내에 분산시킴으로써 기존의 고분자재료보다 더 뛰어난 물성을 가지게 한다. 일반적으로 말하는 나노입자란, 지름이 1∼100nm인 나노미터 차원의 크기를 가진 무기입자, 유기입자 혹은 금속, 금속 산화물의 초미세 입자를 일컫는다. 나노입자를 고분자에 사용한 종래의 기술을 보면 일본 도요다(Toyota)사에 의해 나일론을 이용한 나노복합재료로 만들어진 타이밍 벨트 커버(timing belt cover)가 상품화되었고, 미국의 몬텔 노스 아메리카(Montel North America)사와 GM사의 공동연구를 통해 Clay/TPO 나노복합재료의 자동차 도어와 후면패널이 사출성형에 의해 제작된 것으로 발표되었다. 또한, 종래기술에는 생분해수지에 나노사이즈의 클레이를 분산시킨 경우도 있으나, 생분해 수지의 대상이 불명확하며 나노입자는 클레이에 한정될 뿐이다.
일반적으로 이러한 나노 입자를 제조하는데 있어서 가장 큰 문제점은 뭉침 현상 (aggregation)이다. 나노 입자들의 뭉침 현상을 방지하기 위해 계면활성제 혹 은 고분자를 이용한 다양한 방법들이 시도되어 왔다. 특히 대부분의 고분자는 가공성이 좋기 때문에 흔히 나노 입자의 안정화를 위한 바탕물질(matrix)로 사용되고 있다. 하지만, 나노 입자와 고분자간의 친화력이 없기 때문에 고분자수지에서 나노입자가 분산이 제대로 이루어지지 않을 경우가 발생하며 이 경우 입자간 응집이 발생하여 오히려 고분자수지의 물성에 악영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.
이에 본 발명자는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 방향족-지방족 폴리에스테르 수지에 나노입자를 글리콜류에 분산 혼합하여 축중합반응을 실시한 것으로 나노입자의 분산성이 우수하다. 또한, 폴리유산과 혼합시킴으로써 방향족-지방족 폴리에스테르 수지의 장점인 가공성 및 유연성과 폴리유산의 장점인 기계적강도 및 투명성이 향상된 생분해성 수지 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 목적을 달성하기 위해 나노입자의 표면은 다양한 삽입제(Intercalant)로 개질되며, 본 수지 조성물의 2차 가공성을 향상하기 위해 가소제, 핵제, 블로킹 방지제 (antiblocking agent), 가교제 등을 첨가한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 방향족-지방족 폴리에스테르 60~5중량부와 폴리유산 95~40중량부로 이루어지며 상기 혼합 조성물 100중량부에 대해 나노입자가 0.1~10중량부인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 수지 조성물을 필름, 섬유, 성형체 등의 용도로 적용하기 위하여 가소제, 핵제, 블로킹 방지제(antiblocking agent), 가교제 등을 첨가할 수 있다.
사용된 방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족 성분으로는 ROOC-Ar-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기)구조의 디카르복실산 또는 그 유도체로 테레프탈산, 프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌2,6-디카르복실산, 디페닐술폰산디카르복실산, 디페닐메탄디카르복실산, 디페닐에테르디카르복실산, 디페녹시에탄디카르복실산, 시클로헥산디카르복실산, 또는 이들의 알킬렌에스테르로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상이다. 지방족 디카르복실산 또는 그 유도체로는 ROOC(CH2)nCOOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2~14)구조를 가지는 숙신산, 글루탈산, 말론산, 옥살산, 아디프산, 세바신산, 아젤라산, 노난디카르복실산과 이들의 알킬 또는 아릴에스테르유도체로 구성되는 군으로부터 선택된 1종 이상이다. 글리콜류는 HO-(CH2)n-OH (n은 2이상)구조를 가지는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올이나 프로필렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜이나 폴리알킬렌글리콜로 이루어지는 군이나 일반식(1)로 표현되는 분지구조를 형성할 수 있는 지방족 2가 알콜인 1,2-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,2-펜탄디올, 1,3-펜탄디올, 1,4-펜탄디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,4-헥산디올, 1,5-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 1,3-옥탄디올, 1,4-옥탄디올, 1,5-옥탄디올, 1,6-옥탄디올 등으로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질이 사용될 수 있다.
일반식 (1)
HO-R1-OH
|
R2
상기 일반식(1)에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기이다.
상기의 방향족-지방족 폴리에스테르성분은 방향족 성분이 10~50몰%로 조절되어야 하며, 바람직하게는 30몰%가 가장 좋다. 이는 방향족이 10몰%이하일 경우 본 수지 조성물에서 요구되는 고무상의 성질이 약해져 탄성율을 저하시키며, 50몰%이상일 경우 분해성이 나빠지는 문제점이 발생한다.
사용된 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 또는 L,D-락트산으로 구성되며, 분자량은 10,000 이상이다. 이들 폴리유산은 단독 혹은 복합으로 사용될 수 있다.
나노입자로는 무기나노입자로 클레이류, 실리카졸, 티타니아졸, 알루미나졸 등으로 이루어진 군이나, 유기폴리머 나노입자나 팔라듐, 플라티늄, 금, 은 같은 금속입자 등도 사용될 수 있다.
클레이로는 몬모릴로나이트(montmorilonite), 벤토나이트(bentonite), 헥토라이트 (hectorite), 사포나이트(saponite), 아타풀자이트(atapulgite), 세피오라이트 (sepiorite) 및 버미큘라이트(vermiculite) 등으로 이루어진 군에서 선택되며, 이들 표면을 개질하여 클레이를 유기화하는 것이 좋다. 대표적으로 Na+-montmorilonite의 경우 물에 의해서 팽윤이 가능하지만 그 외의 다른 유기물의 층간 침투는 불가능한 것으로 알려져 있다. 이는 층간의 거리가 겨우 2㎚ 정도 밖에 안되기 때문인데, 유기물의 층간 침투를 용이하게 하기 위해서는 양이온 성격의 머리부분과 친유성의 꼬리 부분으로 이루어진 유기화제를 이용하여 클레이의 친유성을 증가시킬 필요가 있다. 이때 양이온 성격의 머리부분은 점토표면에 존재하는 Na+이온을 교환하는 역할을 하며 친유성의 꼬리부분은 고분자와의 상호작용을 증대시키고 실리케이트 층간 거리를 증가시켜 유기물의 층간 침투를 용이하게 한다.
이들 나노입자를 분산시키는 용매로는 글리콜류로 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상으로 이루어진다.
상기의 조성물은 먼저 방향족-지방족 폴리에스테르의 중합공정이 요구되는데, 글리콜 용액 100중량부에 나노입자 1~30중량부로 분산되어 있는 슬러리(SLURRY)는 pH가 4~8로 유지된 상태에서 방향족-지방족 폴리에스테르의 에스테르반응 중에 혼합된다.
나노입자의 크기는 100nm이하가 바람직하며 이보다 클 경우에는 투명도가 저하되는 문제가 있을 수 있다. 중합된 방향족-지방족 폴리에스테르와 폴리유산의 혼합조성물 100중량부에 나노입자가 0.1~10중량부가 함유되어야 한다. 0.1중량부 이하에서는 기계적물성이 향상되지 않으며, 10중량부 이상에서는 투명성이 저하되며 나노입자간의 응집발생으로 인한 결점증가로 기계적 물성이 오히려 나빠진다.
방향족-지방족 폴리에스테르의 경우 방향족 성분이 10~40몰%로 조절되어야 하며, 바람직하게는 30몰%가 가장 좋다. 이는 방향족이 10몰%이하일 경우 방향족-지방족 폴리에스테르의 성질이 지방족폴리에스테르와 유사하여 폴리유산과 혼합하여 필름을 제조할 경우 결정성으로 인해 강도가 저하되는 경향이 있으며, 폴리유산과의 융점차이로 인해 2차 가공성이 나빠지는 경향이 있다. 반대로, 방향족이 40몰%이상일 경우 방향족-지방족 폴리에스테르가 고무상 성질이 강해져 필름 제조 시 달라붙는 문제점이 발생한다.
이와 같이 나노입자가 고분자구조 중에서 우수한 핵제 역할을 수행하는 까닭에 기계적 강도가 향상된 방향족-지방족 폴리에스테르는 폴리유산과 60:40 ~ 5:95의 중량비로 용도에 따라 달리 조성된다.
일반적으로 폴리유산의 혼합비가 40중량%이하 일 경우는 기계적물성, 투명성 등이 감소하며, 95중량%이상일 경우는 유연성이 부족하여 필름의 신율에 문제가 발생한다.
추가적으로, 이들 혼합물의 2차 가공성을 향상시킬 목적의 가소제로는 폴리유산, 방향족-지방족 폴리에스테르에 상용한 것으로 에테르 에스테르계 가소제나 옥시산 에스테르계, 글리콜계 가소제가 가능하며 구체적으로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 솔비톨, 글리세린(글리세롤), 메톡시프로필렌 글리콜(methoxypolyethylene glycol), 트리-n-부틸 시트레이트(tri-n-butyl citrate) 등이 있다. 또한, 이들 혼합물 중에 2종류 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다. 본 조성물은 용도에 따라 자외선 방지제, 항균/항취제, 열안정제, 광 안정제, 난연제, 대전방지제, 산화방지제, 안료 등의 물질을 첨가제로 사용할 수 있다.
본 조성물은 상기의 폴리유산, 방향족-지방족 폴리에스테르, 첨가물 등이 소정량 혼합되어 2축 혼련 압출기에서 용융 혼련을 통해 제조되며, 펠렛형태로 제조되어 필름, 섬유, 성형체 등의 형상을 갖는다.
상술된 바와 같이 본 발명은 나노입자가 우수하게 분산된 방향족-지방족 폴리에스테르에 폴리유산을 혼합한 조성물에 관한 것으로 가공성 및 유연성과 기계적강도 및 투명성이 향상되어 기존의 플라스틱과 유사한 물성을 가지지만 사용이 완료된 후에는 일반적인 퇴비조건에서 생분해가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀더 상세히 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범주를 한정하는 것이 아니다. 먼저 본 발명의 설명을 위해 필요한 측정 및 평가 방법은 아래와 같은 조건에서 행하였다.
(1) 기계적 강도 (인장강도 ; ASTM D 638)
인장시험기를 사용하여 온도 20 ±2℃, 상대습도 65 ±2%인 상태에서 인장속도 500mm/분으로 측정을 행하였다. 또한, 필름의 길이방향을 MD, 폭방향을 TD로 표시하였다.
(2) 유연성 (신도 ; ASTM D 638)
상기 인장강도와 같은 조건에서 필름이 파단할 때까지의 신율을 구하였다.
(3) 투명성 (ASTM D 1003)
가로, 세로 5cm 시편을 제작하여 탁도측정기인 Haze Meter(Nippon Denshoku)를 사용하여 400~700nm의 파장을 갖는 빛을 투과시키며, 이때 전투과광에 대한 산란광을 측정한 Haze%의 수치를 10% 이하는 1, 11~19%는 2, 20% 이상은 3으로 표시하였다.
(4) 분해도 (KS M 3100-1)
입자 크기가 20㎛ 이하인 TLC 등급의 셀룰로오스를 표준시료로 하여 동일조건에서 시험물질을 퇴비화하여 45일간 방출되는 이산화탄소의 누적량(아래 계산식 이용)으로부터 시험물질의 생분해도를 계산하였다. 표준시료의 분해도를 100으로 할 때 이에 대비된 시험물질의 생분해도를 %로 산출하여 80% 이상은 1, 80~50%는 2, 50% 이하는 3으로 표현하였다.
Dt = [ {(CO2)T - (CO2)B} / ThCO2 ] ×100
(CO2)T : 시험 물질이 담긴 용기에서 발생한 이산화탄소 누적량
(CO2)B : 퇴비 물질이 담긴 용기에서 발생한 이산화탄소 누적량
ThCO2 : 이론적 이산화탄소 발생량 계산
ThCO2 = MTOT ×CTOT ×(44/12)
MTOT : 분석 시작 단계에서 첨가된 시험물질 중 총 건조 고형분 의 량(g)
CTOT : 시험물질의 총 건조 고형분에 포함된 유기탄소의 비율(g/g)
44,12 : 이산화탄소의 분자량과 탄소의 원자량
(실시예 1)
방향족-지방족 폴리에스테르는 방향족의 함량이 30몰%로 디메틸테레프탈레이트, 숙신산(Succinic acid), 글루탐산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올로 이루어지는 것으로 40kg에 표면개질 처리된 몬모릴로나이트(서던 클레이사 제품 MMT-25A) 클레이 0.5kg을 혼합하여 중합 제조한 후 폴리유산으로 카길 다우(Cargill Dow)사의 폴리유산 고분자(PLA POLYMER) 60kg, 기타 첨가제로 가소제로 메톡시폴리프로필렌 글리콜(methoxypolyethylene glycol) 10kg, 트리-n-부틸 시트레이트(tri-n-butyl citrate) 5kg, 아미드계 윤활유인 보헨아미드(Bohenamide) 0.5kg, 가교제로 2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane 0.1kg과 혼합하여 이축압출기를 통해 펠렛상태로 제조하였다. 얻어진 펠렛을 충분히 제습건조하여 블로운필름 압출기를 통해 30㎛ 두께의 인플레이션 필름 (Inflation film)을 제조하였다. 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분해도를 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 2)
나노입자를 1kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작 하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 3)
나노입자를 5kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 4)
방향족-지방족 폴리에스테르를 10kg, 나노입자를 0.5kg, 폴리유산 고분자 (PLA POLYMER)를 90kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(실시예 5)
방향족-지방족 폴리에스테르를 50kg, 나노입자를 0.5kg, 폴리유산 고분자(PLA POLYMER)를 50kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 1)
나노입자를 0.05kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 2)
나노입자를 15kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 3)
방향족-지방족 폴리에스테르를 3kg, 나노입자를 0.5kg, 폴리유산 고분자(PLA POLYMER)를 97kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(비교예 4)
방향족-지방족 폴리에스테르를 70kg, 나노입자를 0.5kg, 폴리유산 고분자(PLA POLYMER)를 30kg 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 30㎛ 두께의 인플레이션 필름(Inflation film)을 제조하였고, 제조된 필름에서 시편을 제작하여 인장강도, 신도, 투명성, 분산도, 분해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1 에 나타내었다.
표 1
구분 조성 물성
방향족- 지방족 폴리에스테르 MMT-25A 폴리유산 인장강도 (Kg/cm2) 신율(%) 투명도 분해도
MD TD MD TD
실시예-1 40 0.5 60 3.8 3.4 340 330 2 1
실시예-2 40 1.0 60 4.1 3.4 320 350 2 1
실시예-3 40 5.0 60 4.2 3.6 350 260 2 1
실시예-4 10 0.5 90 5.1 4.4 290 270 1 1
실시예-5 50 0.5 50 3.2 3.2 420 430 2 1
비교예-1 40 0.05 60 1.8 1.9 290 300 2 1
비교예-2 40 15 60 2.3 2.4 300 250 3 1
비교예-3 3 0.5 97 5.1 4.9 180 190 1 1
비교예-4 70 0.5 30 1.8 1.7 460 450 3 1
(방향족-지방족 폴리에스테르의 방향족 성분은 30몰%)
상기 표 1에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물은 서로 다른 구조와 장단점을 가진 2개의 분해성 폴리에스테르를 각각의 장점을 저해하지 않고, 단점을 보완할 수 있는 조성물 배합에 나노입자의 우수한 분산을 통해 물성을 더욱 강화시킨 것으로 다양한 용도의 적용이 가능하여 실용적인 가치가 매우 우수한 생분해성 수지 조성물이다.

Claims (9)

  1. 폴리유산 40 내지 95중량부, 방향족-지방족 폴리에스테르 5 내지 60중량부 및 상기 혼합 조성물 100중량부에 대해 나노입자가 0.1 내지 10중량부로 구성됨을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리유산은 L-락트산, D-락트산 및 L,D-락트산으로 구성되는 그룹으로부터 단독 또는 복합으로 선택되며 분자량이 10,000이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방향족-지방족 폴리에스테르는 ROOC-Ar-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기)구조의 디카르복실산 및 그 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 방향족 성분; ROOC-(CH2)n-COOR'(R, R'은 수소 또는 알킬기, n은 2~14)구조의 디카르복실산 및 그 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 지방족 성분; 및 HO-(CH2)n-OH (n은 2이상)구조의 디올, 폴리알킬렌글리콜 및 일반식(1)로 표현되는 구조의 지방족 2가 알콜류로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 글리콜류의 반응에 의하여 구성됨을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물.
    일반식 (1)
    HO-R1-OH
    |
    R2
    상기 일반식(1)에서 R1은 C2~C8의 알킬렌기이며, R2는 C2~C8의 알킬기이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 나노입자는 클레이, 무기나노입자, 유기폴리머 나노입자 및 금속입자로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 클레이는 몬모릴로나이트(montmorilonite), 벤토나이트(bentonite), 헥토라이트(hectorite), 사포나이트(saponite), 아타풀자이트(atapulgite), 세피오라이트(sepiorite) 및 버미큘라이트(vermiculite)로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 상기 무기나노입자는 실리카졸, 티타니아졸 및 알루미나졸로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 상기 금속입자는 팔라듐, 플라티늄, 금 및 은으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 나노입자를 구성하는 클레이는 표면이 개질된 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수지 조성물은 필름, 섬유 또는 성형체의 형상을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 조성물.
  8. 방향족-지방족 폴리에스테르 중합공정에서 나노입자를 용매에 분산된 상태로 혼합하는 단계 및 나노입자가 포함된 방향족-지방족 폴리에스테르를 폴리유산과 컴파운딩에 의해 합성하는 단계를 포함하여 청구항 제1항의 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 나노입자를 용매에 분산된 상태로 혼합하는 단계에 사용되는 용매는 글리콜류로 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 헥사메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜 및 테트라메틸렌글리콜로 구성되는 알킬렌글리콜의 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하는 방법.
KR1020040052511A 2004-07-07 2004-07-07 나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물 KR100657936B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040052511A KR100657936B1 (ko) 2004-07-07 2004-07-07 나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040052511A KR100657936B1 (ko) 2004-07-07 2004-07-07 나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060003580A true KR20060003580A (ko) 2006-01-11
KR100657936B1 KR100657936B1 (ko) 2006-12-14

Family

ID=37106001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040052511A KR100657936B1 (ko) 2004-07-07 2004-07-07 나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100657936B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100843593B1 (ko) * 2005-08-30 2008-07-03 주식회사 엘지화학 차단성 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물
WO2009064052A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-22 Hanchang Paper Co., Ltd. The composition for laminate coating of paper, and the food packaging paper using it

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833584B1 (ko) 2008-02-28 2008-05-30 에스케이건설 주식회사 생분해성 소재를 활용한 바닥마감재
WO2024096478A1 (ko) * 2022-10-31 2024-05-10 주식회사 엘지화학 수지 조성물 및 이를 포함하는 생분해성 수지 성형품

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3654719B2 (ja) * 1996-09-04 2005-06-02 三井化学株式会社 樹脂組成物
JPWO2004048471A1 (ja) * 2002-11-25 2006-03-23 ダイセル化学工業株式会社 生分解性樹脂組成物
JP2004189991A (ja) * 2002-12-13 2004-07-08 Three M Innovative Properties Co 脂肪族ポリエステル樹脂組成物
KR100551742B1 (ko) * 2003-12-09 2006-02-13 도레이새한 주식회사 신율과 이형성이 향상된 투명성 생분해성 폴리에스테르수지 조성물 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100843593B1 (ko) * 2005-08-30 2008-07-03 주식회사 엘지화학 차단성 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물
WO2009064052A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-22 Hanchang Paper Co., Ltd. The composition for laminate coating of paper, and the food packaging paper using it

Also Published As

Publication number Publication date
KR100657936B1 (ko) 2006-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pal et al. Reactive extrusion of sustainable PHBV/PBAT-based nanocomposite films with organically modified nanoclay for packaging applications: Compression moulding vs. cast film extrusion
Platnieks et al. Adding value to poly (butylene succinate) and nanofibrillated cellulose-based sustainable nanocomposites by applying masterbatch process
Phua et al. The hydrolytic effect of moisture and hygrothermal aging on poly (butylene succinate)/organo-montmorillonite nanocomposites
US7619025B2 (en) Biodegradable polymeric nanocomposite compositions particularly for packaging
Notta‐Cuvier et al. Tailoring Polylactide Properties for Automotive Applications: Effects of Co‐Addition of Halloysite Nanotubes and Selected Plasticizer
WO2013146625A1 (ja) 樹脂組成物
JP2003082212A (ja) 生分解性樹脂フィルム
Hassan‐Nejad et al. Bio‐based nanocomposites of cellulose acetate and nano‐clay with superior mechanical properties
US20100076099A1 (en) Biodegradable polymeric nanocomposite compositions particularly for packaging
KR20080067424A (ko) 다층구조를 가진 생분해성 시트
KR100657936B1 (ko) 나노입자를 함유한 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물
Rigotti et al. Bio-composites for fused filament fabrication: effects of maleic anhydride grafting on poly (lactic acid) and microcellulose
Almazrouei et al. Producing Particulate Composite Using 3D Printing Plastics Waste
KR100909776B1 (ko) 열수축성 필름용 생분해성 시트
Zhang et al. Incorporating organoclays into sustainable starch/polylactide biocomposites for enhanced mechanical and thermal properties
KR100961615B1 (ko) 생분해성을 보유한 열수축성 필름 및 그의 제조방법
JP7152558B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物
KR100531677B1 (ko) 생분해성 수지 조성물의 제조 방법 및 그 방법에 의해제조된 수지 조성물
KR100551742B1 (ko) 신율과 이형성이 향상된 투명성 생분해성 폴리에스테르수지 조성물 및 그 제조방법
KR100952543B1 (ko) 슬립성이 우수한 다층 시트
KR100525476B1 (ko) 컷팅성 및 기계적강도가 향상된 생분해성 폴리에스테르공중합체 의 제조방법
KR101082397B1 (ko) 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물
KR100537947B1 (ko) 기계적강도, 인열강도 및 유연성이 향상된 생분해성폴리에스테르 수지 조성물
KR100551741B1 (ko) 개구성과 신율이 우수한 투명성 생분해성 폴리에스테르 필름
KR100537948B1 (ko) 기계적강도, 유연성 및 투명성을 겸비한 생분해성폴리에스테르 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121012

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131111

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151008

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161013

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171011

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181116

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191206

Year of fee payment: 14