KR20160007454A - Emulsion composition comprising polyalkyene carbonate and polylactic acid and biodegradable molded article produced therefrom - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 에멀젼 조성물 및 이로부터 제조된 생분해성 성형품에 관한 것이다.The present invention relates to an emulsion composition comprising a polyethylene carbonate and a polypropylene carbonate, and a biodegradable molded article produced therefrom.
최근 들어, 일회용 장갑, 포장 필름, 일회용 컵 및 일회용 접시와 같은 일회용 용기, 건축자재 및 자동차 내장재용 고무 성형품 등으로 일회용 수지 성형품이 널리 사용되고 있다. 예를 들어, 일회용 장갑은 사용 후 버리는 재활용이 어려운 장갑으로서, 의학 분야 또는 화학/화공 분야 등의 산업 현장에서 주로 사용되고 있으며, 최근에는 음식이나 화장품과 같은 위생 또는 인체 건강에 관련된 다양한 분야에도 폭넓게 사용 및 소비되고 있다.In recent years, disposable plastic molded articles have been widely used, such as disposable gloves, packaging films, disposable containers such as disposable cups and disposable dishes, and rubber molded articles for building materials and automobile interior materials. For example, disposable gloves are difficult to recycle after being used. They are widely used in industrial fields such as medical field or chemical / chemical field. In recent years, they are widely used in various fields related to hygiene or human health such as food and cosmetics And are consumed.
이러한 일회용 수지 성형품, 예를 들어, 일회용 장갑 등은 얇고 탄성력이 있으며 고무와 유사한 성질을 갖는 다양한 수지로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 합성 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌부타디엔스티렌, 스티렌이소프렌스티렌, 실리콘, 폴리부타디엔메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리스티렌에틸렌부틸렌스티렌 등과 같이 고무와 동일 또는 유사한 성질을 갖는 다양한 수지로부터 제조될 수 있다. Such disposable resin molded articles, such as disposable gloves, etc., can be made from a variety of resins that are thin, elastic, and have rubber-like properties. For example, synthetic polyisoprene, polychloroprene, polyurethane, polyvinyl chloride, polystyrene butadiene styrene, styrene isoprene styrene, silicone, polybutadiene methyl methacrylate, polyacrylonitrile or polystyrene ethylene butylene styrene Or from various resins having similar properties.
그러나, 이들 수지로부터 제조되는 일회용 수지 성형품은 사용 후 환경적으로 분해되기 어렵고, 소각 또는 매립시 불완전 연소로 인한 유해가스 발생으로 환경오염을 일으킬 우려가 많다.However, disposable resin molded articles produced from these resins are difficult to be decomposed environmentally after use, and there is a possibility of causing environmental pollution due to generation of noxious gas due to incomplete combustion or incineration at the time of filling.
이 때문에, 생분해성을 갖는 다양한 수지로 일회용 수지 성형품을 제조하고자 하는 시도가 이루어진 바 있지만, 아직까지 생분해성을 나타내면서도 일회용 장갑 등의 일회용 수지 성형품에 요구되는 고무와 유사한 탄성이나 신율 또는 강도 등의 기계적 물성을 충족하는 일회용 수지 성형품은 개발되지 못하고 있는 실정이다.For this reason, attempts have been made to produce a disposable resin molded article from various resins having biodegradability. However, it has been attempted to produce a disposable resin molded article having biodegradability by using various resorbable resins such as disposable plastic molded articles such as disposable gloves, Disposable resin molded articles satisfying mechanical properties have not been developed.
이에 본 발명은 고무와 유사한 물성과 함께 생분해성을 갖는 성형품의 제공을 가능케 하는 에멀젼 조성물을 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention is to provide an emulsion composition capable of providing a molded article having biodegradability with properties similar to rubber.
또한, 본 발명은 상기 에멀젼 조성물로부터 제조된 생분해성 성형품을 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a biodegradable molded article produced from the emulsion composition.
본 발명에 따르면, 폴리에틸렌 카보네이트 및 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물이 제공된다.According to the present invention, there is provided an emulsion composition for producing a biodegradable molded article comprising polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
상기 에멀젼 조성물은 상기 폴리에틸렌 카보네이트 100 중량부에 대하여, 상기 폴리프로필렌 카보네이트 10 내지 120 중량부를 포함할 수 있다.The emulsion composition may comprise 10 to 120 parts by weight of the polypropylene carbonate per 100 parts by weight of the polyethylene carbonate.
그리고, 상기 폴리에틸렌 카보네이트는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것일 수 있으며; 상기 폴리프로필렌 카보네이트는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 갖는 것일 수 있다.And, the polyethylene carbonate may have a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000; The polypropylene carbonate may have a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
특히 본 발명에 따르면, 상기 에멀젼 조성물은, 물을 포함하는 연속상; 및In particular, according to the present invention, the emulsion composition comprises a continuous phase comprising water; And
상기 연속상 중에 분산되며, 상기 폴리에틸렌 카보네이트, 상기 폴리프로필렌 카보네이트, 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다.Shell particles having a core dispersed in the continuous phase and comprising a core comprising the polyethylene carbonate, the polypropylene carbonate, and a solvent, and a surfactant surrounding the core.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 에멀젼 조성물은, 물을 포함하는 연속상;Also according to the present invention, the emulsion composition comprises a continuous phase comprising water;
상기 연속상 중에 분산되며, 상기 폴리에틸렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 적어도 하나의 제1 코어-쉘 입자; 및At least one first core-shell particle dispersed in said continuous phase, said core comprising a shell comprising said polyethylene carbonate and a solvent; and a shell comprising a surfactant surrounding said core; And
상기 연속상 중에 분산되며, 상기 폴리프로필렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 적어도 하나의 제2 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다.Shell particles dispersed in the continuous phase and having a shell comprising the core comprising the polypropylene carbonate and the solvent and a surfactant surrounding the core.
여기서, 상기 코어-쉘 입자는 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 수지 100 중량부에 대하여, 상기 용매 50 내지 1200 중량부, 및 상기 계면활성제 1 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.The core-shell particles may include 50 to 1200 parts by weight of the solvent, and 1 to 20 parts by weight of the surfactant, based on 100 parts by weight of the resin including the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate.
그리고, 상기 에멀젼 조성물은 전체 중량을 기준으로 고형분 함량이 5 내지 50 중량%일 수 있다.And, the emulsion composition may have a solid content of 5 to 50% by weight based on the total weight.
한편, 본 발명에 따르면, 폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트, 및 용매를 포함하는 유기용액을 준비하는 단계; 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계; 및 상기 유기용액과 수용액을 혼합하여 에멀젼을 형성하는 단계를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물의 제조 방법이 제공된다.On the other hand, according to the present invention, there is provided a process for preparing a polymer electrolyte membrane, comprising: preparing an organic solution comprising polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, and a solvent; Preparing an aqueous solution comprising a surfactant; And mixing the organic solution and the aqueous solution to form an emulsion. The present invention also provides a method for producing an emulsion composition for manufacturing a biodegradable molded article.
그리고, 본 발명에 따르면,According to the present invention,
폴리에틸렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 제1 유기용액과, 폴리프로필렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 제2 유기용액을 각각 준비하는 단계;Preparing a first organic solution comprising polyethylene carbonate and a solvent, and a second organic solution comprising polypropylene carbonate and a solvent, respectively;
계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;Preparing an aqueous solution comprising a surfactant;
상기 제1 유기용액과 상기 수용액을 혼합하여 제1 에멀젼을 형성하고, 상기 제2 유기용액과 상기 수용액을 혼합하여 제2 에멀젼을 형성하는 단계; 및Mixing the first organic solution and the aqueous solution to form a first emulsion; mixing the second organic solution and the aqueous solution to form a second emulsion; And
상기 제1 에멀젼과 제2 에멀젼을 혼합하는 단계Mixing the first emulsion and the second emulsion
를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물의 제조 방법이 제공된다.A method for producing an emulsion composition for manufacturing a biodegradable molded article, comprising the steps of:
또한, 본 발명에 따르면, 상기 에멀젼 조성물로부터 제조된 생분해성 성형품이 제공된다. According to the present invention, there is also provided a biodegradable molded article produced from the emulsion composition.
여기서, 상기 생분해성 성형품은 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 용기, 또는 일회용 고무 형성품을 포함할 수 있다.Here, the biodegradable molded article may comprise a disposable glove, a disposable film, a disposable container, or a disposable rubber article.
그리고, 상기 생분해성 성형품은, 전술한 에멀젼 조성물을, 별도의 가교 공정 없이, 몰드에 도포하고 건조하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.The biodegradable molded article can be produced by a method including the step of applying the emulsion composition described above to a mold and drying the emulsion composition without a separate crosslinking step.
이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 에멀젼 조성물과 이로부터 제조된 생분해성 성형품에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, an emulsion composition according to a specific embodiment of the present invention and a biodegradable molded product produced from the emulsion composition will be described.
그에 앞서, 명시적인 다른 기재가 없는 한, 본 명세서 전체에서 사용되는 몇 가지 용어들은 다음과 같이 정의된다.Prior to that, unless expressly stated otherwise, some terms used throughout this specification are defined as follows.
그에 앞서, 본 명세서 전체에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문 용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.Prior to that, unless explicitly stated throughout the present specification, the terminology is for reference only, and is not intended to limit the invention.
그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.And, the singular forms used herein include plural forms unless the phrases expressly have the opposite meaning.
또한, 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.Also, as used herein, the term " comprises " embodies specific features, regions, integers, steps, operations, elements or components, and does not exclude the presence of other specified features, regions, integers, steps, operations, elements, It does not.
또한, 본 명세서 전체에서 '제1' 또는 '제2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Also, throughout this specification, terms including ordinal numbers such as 'first' or 'second' can be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may also be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
그리고, 본 명세서 전체에서, '일회용 수지 성형품'이라 함은 반영구적 또는 영구적으로 사용되지 않고, 일 회 혹은 몇 회 이내, 예를 들어, 10 회 이내, 바람직하게는 5 회 이내에서 사용된 후 폐기되거나 소정의 공정을 통해 세정 또는 재처리되는 임의의 수지재 성형품을 지칭한다. 이러한 '일회용 수지 성형품'은 고무와 유사한 신율 및 강도 범위를 충족하는 수지층을 포함하거나, 이러한 수지층으로만 이루어질 수도 있다. 이러한 성형품의 예에는, 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 컵, 또는 일회용 접시 등의 일회용 용기, 및 건축자재 또는 자동차 내장재 등이 포함될 수 있다. 이러한 '일회용 수지 성형품'의 용도는 특별히 한정되지 않으며, 의학, 화학, 화공, 식료 또는 화장품 등의 다양한 분야에서 사용되는 성형품을 포괄할 수 있다.In the present specification, the term 'disposable resin molded article' is not used semi-permanently or permanently, but is discarded after being used within one or several times, for example, within 10 times, preferably within 5 times Refers to any resin molded article that is cleaned or reprocessed through a predetermined process. Such "disposable resin molded articles" may include or consist of a resin layer that meets a range of elongation and strength similar to rubber. Examples of such molded articles may include disposable gloves, disposable films, disposable cups, disposable containers such as disposable dishes, and building materials or automotive interiors. The use of such a disposable resin molded article is not particularly limited and may include molded articles used in various fields such as medical, chemical, chemical, food or cosmetic.
한편, 본 발명자들은 생분해성 수지에 대한 연구를 거듭하는 과정에서, 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 에멀젼 조성물을 사용할 경우, 생분해성을 나타내면서도 신장율 및 인장강도 등의 기계적 물성과 촉감이 우수한 성형품의 제공이 가능함을 확인하였다. 나아가, 상기 에멀젼 조성물은 별도의 가교 공정 없이도 딥 몰딩 또는 코팅 등의 단순한 방법을 통해 균일한 두께와 우수한 기계적 물성을 갖는 수지막을 보다 안정적으로 형성시킬 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.On the other hand, the present inventors have found that when emulsion compositions comprising polyethylene carbonate and polypropylene carbonate are used in the course of research on biodegradable resins, they are excellent in mechanical properties such as elongation and tensile strength, It is possible to provide the service. Furthermore, the present inventors have completed the present invention by confirming that the emulsion composition can form a resin film having a uniform thickness and excellent mechanical properties more stably through a simple method such as deep molding or coating without a separate crosslinking step.
이와 같은 본 발명의 일 구현 예에 따르면, 폴리에틸렌 카보네이트 및 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided an emulsion composition for producing a biodegradable molded article comprising polyethylene carbonate and polypropylene carbonate.
상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트는 폴리알킬렌 카보네이트에 포함되는 비결정성의 고분자로서, 유사계열의 엔지니어링 플라스틱인 방향족 폴리카보네이트와 달리, 생분해가 가능하고 낮은 온도에서 열분해가 가능할 뿐 아니라, 이산화탄소와 물로 완전히 분해되어 탄소 잔류물이 없다는 장점을 가지고 있다. 또한, 상기 폴리알킬렌 카보네이트는 약 40 이하, 예를 들어, 약 10 내지 40 정도의 비교적 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지면서 이 범위 내에서의 조절이 가능하다(Inoue et al. Polymer J., 1982, 14, 327-330).The polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate are amorphous polymers contained in the polyalkylene carbonate. Unlike the aromatic polycarbonate, which is a similar type of engineering plastic, the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate are biodegradable and pyrolyzable at low temperatures, It has the advantage that it decomposes and there is no carbon residue. In addition, the polyalkylene carbonate is, for example about 40 or less, while a relatively low glass of about 10 to 40 degree transition of a temperature (Tg) can be adjusted within this range (Inoue et al. J. Polymer , 1982, 14, 327-330).
이러한 폴리알킬렌 카보네이트는 유기금속 촉매의 존재 하에 에폭사이드계 화합물과 이산화탄소를 모노머로 사용하여 공중합을 통해 얻어질 수 있다. 즉, 상기 에폭사이드계 화합물로 에틸렌 옥사이드를 사용하여 폴리에틸렌 카보네이트가 얻어질 수 있고, 상기 에폭사이드계 화합물로 프로필렌 옥사이드를 사용하여 폴리프로필렌 카보네이트가 얻어질 수 있다.These polyalkylene carbonates can be obtained through copolymerization using epoxide-based compounds and carbon dioxide as monomers in the presence of an organometallic catalyst. That is, polyethylene carbonate can be obtained by using ethylene oxide as the epoxide-based compound, and polypropylene carbonate can be obtained by using propylene oxide as the epoxide-based compound.
그리고, 상기 폴리에틸렌 카보네이트 및 폴리프로필렌 카보네이트는 각가 약 10,000 내지 약 1,000,000, 바람직하게는 약 50,000 내지 약 500,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. The polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate may each have a weight average molecular weight of about 10,000 to about 1,000,000, preferably about 50,000 to about 500,000.
상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트가 각각 상기 중량 평균 분자량을 가짐에 따라, 이로부터 얻어지는 성형품이 적절한 강도 등의 기계적 물성과 함께 생분해성을 나타낼 수 있다.Since the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate each have the above weight average molecular weight, the molded article obtained from the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate can exhibit biodegradability with appropriate mechanical properties such as strength.
한편, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은 전술한 폴리에틸렌 카보네이트 및 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 것으로서, 그 혼합 비율은 특별히 제한되지 않는다. 다만, 상기 에멀젼 조성물에 포함되는 상기 폴리프로필렌 카보네이트의 함량은 상기 폴리에틸렌 카보네이트 100 중량부에 대하여, 10 내지 120 중량부, 바람직하게는 15 내지 100 중량부, 보다 바람직하게는 20 내지 100 중량부일 수 있다. On the other hand, the emulsion composition according to the present invention includes the above-mentioned polyethylene carbonate and polypropylene carbonate, and the mixing ratio thereof is not particularly limited. However, the content of the polypropylene carbonate contained in the emulsion composition may be 10 to 120 parts by weight, preferably 15 to 100 parts by weight, more preferably 20 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyethylene carbonate .
즉, 상기 에멀젼 조성물은 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 동시에 포함함에 따라, 폴리에틸렌 카보네이트의 고유 물성에 비하여 보다 향상된 인장강도와 탄성 등이 발현될 수 있는데, 이러한 효과가 충분히 발현될 수 있도록 하기 위하여, 상기 폴리프로필렌 카보네이트는 상기 폴리에틸렌 카보네이트 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 에멀젼 조성물에 포함되는 상기 폴리프로필렌 카보네이트의 함량이 일정 수준을 초과할 경우 신율 등의 기계적 물성이 다소 저하될 수 있으므로, 상기 폴리프로필렌 카보네이트는 상기 폴리에틸렌 카보네이트 100 중량부에 대하여 120 중량부 이하로 포함되는 것이 바람직하다.That is, since the emulsion composition contains polyethylene carbonate and polypropylene carbonate at the same time, it can exhibit more improved tensile strength and elasticity than the inherent physical properties of polyethylene carbonate. In order to sufficiently exhibit such effects, The polypropylene carbonate is preferably contained in an amount of 10 parts by weight or more based on 100 parts by weight of the polyethylene carbonate. However, when the content of the polypropylene carbonate contained in the emulsion composition exceeds a certain level, the mechanical properties such as elongation may be somewhat lowered. Therefore, the polypropylene carbonate is preferably not more than 120 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyethylene carbonate .
한편, 본 발명에 따른 상기 에멀젼 조성물은 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 작은 입자들이 수중에 분산된 수중유적형(oil-in-water type) 에멀젼 조성물일 수 있다. Meanwhile, the emulsion composition according to the present invention may be an oil-in-water type emulsion composition in which small particles containing polyethylene carbonate and polypropylene carbonate are dispersed in water.
일 예로, 본 발명에 따른 상기 에멀젼 조성물은,As an example, the emulsion composition according to the present invention may contain,
물을 포함하는 연속상; 및A continuous phase comprising water; And
상기 연속상 중에 분산되며, 상기 폴리에틸렌 카보네이트, 상기 폴리프로필렌 카보네이트, 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다.Shell particles having a core dispersed in the continuous phase and comprising a core comprising the polyethylene carbonate, the polypropylene carbonate, and a solvent, and a surfactant surrounding the core.
그리고, 다른 일 예로, 본 발명에 따른 상기 에멀젼 조성물은,And, as another example, the emulsion composition according to the present invention may contain,
물을 포함하는 연속상;A continuous phase comprising water;
상기 연속상 중에 분산되며, 상기 폴리에틸렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 적어도 하나의 제1 코어-쉘 입자; 및At least one first core-shell particle dispersed in said continuous phase, said core comprising a shell comprising said polyethylene carbonate and a solvent; and a shell comprising a surfactant surrounding said core; And
상기 연속상 중에 분산되며, 상기 폴리프로필렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 적어도 하나의 제2 코어-쉘 입자를 포함할 수 있다.Shell particles dispersed in the continuous phase and having a shell comprising the core comprising the polypropylene carbonate and the solvent and a surfactant surrounding the core.
즉, 상기 예들의 에멀젼 조성물은 물을 포함하는 연속상에 코어-쉘 입자 형태의 불연속상이 분산된 것으로서, 상기 코어-쉘 입자는, 상기 코어에 전술한 폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트, 또는 이들의 혼합물이 용매에 용해되어 혼합된 상태로 포함되어 있고, 상기 코어를 둘러싸는 계면활성제가 쉘을 이루고 있는 것일 수 있다.That is, the emulsion composition of the above examples is obtained by dispersing a discontinuous phase in the form of a core-shell particle in a continuous phase containing water, wherein the core-shell particle is a mixture of the above-mentioned polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, Is contained in a mixed state dissolved in the solvent, and the surfactant surrounding the core may be a shell.
여기서, 상기 코어-쉘 입자의 코어에 포함되는 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트에 대한 설명은 전술한 내용으로 갈음한다.Here, the description of the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate contained in the core of the core-shell particle is omitted.
한편, 상기 코어에 포함되는 용매는 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트가 용해될 수 있는 것이라면, 그 구성이 특별히 한정되지 않는다. 다만, 본 발명에 따르면, 상기 용매는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 비닐아세테이트, 메틸에틸케톤, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 아세토니트릴, 메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 니트로메탄, 니트로프로판, 카프로락톤, 아세톤, 폴리프로필렌옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 및 스타이렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.On the other hand, the solvent contained in the core is not particularly limited as long as the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate can dissolve the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate. However, according to the present invention, the solvent is selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, vinyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, acetonitrile, methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, At least one compound selected from the group consisting of nitromethane, nitropropane, caprolactone, acetone, polypropylene oxide, tetrahydrofuran, benzene, and styrene.
그리고, 상기 용매의 함량은 코어-쉘 입자의 형성 효율 및 안정성 등을 고려하여 결정될 수 있다. 본 발명에 따르면, 상기 용매는 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 수지 100 중량부에 대하여 50 내지 1200 중량부, 바람직하게는 100 내지 1100 중량부, 보다 바람직하게는 300 내지 1000 중량부로 포함될 수 있다.The content of the solvent may be determined in consideration of the formation efficiency and stability of the core-shell particles. According to the present invention, the solvent may be contained in an amount of 50 to 1200 parts by weight, preferably 100 to 1100 parts by weight, more preferably 300 to 1000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin comprising the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate have.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 계면활성제는 음이온계 계면활성제 및 비이온계 계면활성제로 이루어진 군에 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있으며; 바람직하게는 카르복시산염, 술폰산염, 황산에스테르염, 인산에스테르염, 4급 암모늄염, 에테르형, 에스테르에테르형, 에스테르형, 및 함질소형을 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다. 이러한 화합물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 선택될 수 있으므로 그 구성을 특별히 한정하지 않는다.According to the present invention, the surfactant may be at least one compound selected from the group consisting of an anionic surfactant and a nonionic surfactant; It may preferably be at least one compound selected from the group consisting of carboxylic acid salts, sulfonic acid salts, sulfuric acid ester salts, phosphoric acid ester salts, quaternary ammonium salts, ether type, ester ether type, ester type, Such a compound is not particularly limited as it can be selected in a conventional manner in the art to which the present invention belongs.
다만, 본 발명에 따르면, 상기 계면활성제는 알킬벤젠술폰산나트륨, 알킬술폰산나트륨, 폴리에틸렌옥사이드알킬에테르, 폴리에틸렌옥사이드알킬페닐에테르, 폴리에틸렌옥사이드알킬에테르술폰산염, 폴리에틸렌옥사이드알킬에테르인산염, 라우릴황산나트륨, 알킬에테르 카본산염, 알킬에테르황산염, 알킬아릴에테르황산염, 알킬아미드황산염, 알킬인산염, 알킬에테르인산염, 및 알킬아릴에테르인산염과 같은 음이옴계 계면활성제; 알킬폴리옥시에틸렌에테르, 알킬아릴폴리옥시에틸렌에테르, 알킬아릴포름알데히드축합 폴리옥시에틸렌에테르, 폴리옥시프로필렌을 친유기로 하는 블록폴리머, 글리세린에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 솔비탄 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 솔비톨 에스테르의 폴리옥시에틸렌에테르, 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르, 글리세린에스테르, 솔비탄에스테르, 프로필렌글리콜에스테르, 슈가에스테르, 지방산알카놀아미드, 폴리옥시에틸렌지방산아미드, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 및 아민옥사이드와 같은 비이온계 계면활성제; 또는 이들의 혼합물일 수 있다.However, according to the present invention, the surfactant may be selected from the group consisting of sodium alkylbenzenesulfonate, sodium alkylsulfonate, polyethylene oxide alkyl ether, polyethylene oxide alkyl phenyl ether, polyethylene oxide alkyl ether sulfonate, polyethylene oxide alkyl ether phosphate, sodium lauryl sulfate, Anionic surfactants such as carbonates, alkyl ether sulfates, alkylaryl ether sulfates, alkylamide sulfates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, and alkyl aryl ether phosphates; Alkyl polyoxyethylene ether, alkylaryl polyoxyethylene ether, alkylaryl formaldehyde condensed polyoxyethylene ether, block polymer having polyoxypropylene as a hydrophilic group, polyoxyethylene ether of glycerin ester, polyoxyethylene ether of sorbitan ester, Polyoxyethylene fatty acid amides, polyoxyethylene alkyl amines, and amine oxides, such as polyoxyethylene alkyl ethers of sorbitol esters, polyethylene glycol fatty acid esters, glycerin esters, sorbitan esters, propylene glycol esters, sugar esters, fatty acid alkanolamides, polyoxyethylene fatty acid amides, Ionic surfactants; Or a mixture thereof.
이와 같은 계면활성제는 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 내지 15 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 즉, 코어를 둘러싸는 쉘이 충분히 형성될 수 있도록 하면서도, 계면활성제의 과량 첨가시 발생할 수 있는 성형물의 가공성 및 기계적 물성 저하와 같은 문제점 등을 고려하여, 상기 계면활성제의 함량은 전술한 범위가 되도록 하는 것이 유리하다.Such a surfactant may be contained in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin comprising the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate. In other words, in consideration of problems such as workability and mechanical property deterioration of a molded product which may be caused when an excess amount of a surfactant is added, while the shell surrounding the core can be sufficiently formed, the content of the surfactant should be within the above- .
한편, 상기 코어-쉘 입자의 코어에는 보조 계면활성제가 더욱 포함될 수 있다.On the other hand, the core of the core-shell particle may further contain an auxiliary surfactant.
즉, 상기 코어-쉘 입자의 쉘에 포함되는 계면활성제(이하 '주 계면활성제'라 함)와 별도로, 상기 코어에 보조 계면활성제가 더욱 포함될 경우, 코어-쉘 입자가 보다 균일한 크기로 형성될 수 있고, 형성된 입자가 보다 안정적으로 분산되어 있을 수 있어 보다 향상된 보관 안정성을 나타낼 수 있고, 에멀젼 조성물의 도포시에 보다 균일한 두께를 갖는 성형품을 형성시킬 수 있다.That is, apart from the surfactant contained in the shell of the core-shell particle (hereinafter referred to as the 'main surfactant'), when the core further contains an auxiliary surfactant, the core-shell particles are formed in a more uniform size The formed particles may be more stably dispersed to exhibit improved storage stability, and a molded article having a more uniform thickness can be formed upon application of the emulsion composition.
이와 같은 보조 계면활성제는 코어-쉘 입자의 분산매에 대한 용해도(water solubility)를 감소시켜 입자간의 응집을 최소화하는 역할을 한다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 수(water) 용매인 경우에 상기 보조 계면활성제는 상기 주 계면활성제 보다 친수성(hydrophilicity)이 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 선택된 주 계면활성제 보다 HLB(Hydrophile-Lipophile Balance) 값이 낮은 것을 사용하는 것이 전술한 효과 구현에 있어서 유리하다.These co-surfactants serve to minimize the solubility of the core-shell particles in the dispersion medium to minimize aggregation between the particles. Therefore, according to one embodiment of the present invention, in the case of a water solvent, the auxiliary surfactant preferably has a lower hydrophilicity than the main surfactant, more preferably, It is advantageous in the above-mentioned effect realization to use one having a lower HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) value than the active agent.
따라서, 상기 보조 계면활성제는 주 계면활성제와의 상기 관계를 고려하여 선택될 수 있으며; 바람직하게는 탄소수 10 내지 40의 알코올류, 탄소수 10 내지 40의 알칸류, 머캡탄류, 카르복실산류, 케톤류, 아민류, 및 HLB 11 이하인 비이온 계면활성제를 포함하는 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 이러한 보조 계면활성제는 헥사데칸, 세틸 알코올, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 아민, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에스테르, 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 탄소수 10 내지 20의 에톡시화 알코올, 에톡시화 옥틸페놀, 에톡시화 지방 에스테르, 소르비탄 라우레이트, 소르비탄 모노스테아레이트, 프로필렌글리콜 모노스테아레이트, 에틸렌글리콜 모노스테아레이트, 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르 또는 이들의 혼합물일 수 있다.Therefore, the cosurfactant may be selected in view of the above relationship with the main surfactant; Preferably at least one compound selected from the group consisting of alcohols having 10 to 40 carbon atoms, alkanes having 10 to 40 carbon atoms, mercaptans, carboxylic acids, ketones, amines, and nonionic surfactants having HLB 11 or less . According to one embodiment of the present invention, such cosurfactant is selected from the group consisting of hexadecane, cetyl alcohol, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene stearylamine, polyoxyethylene stearyl ester, polyoxyethylene monostearate, polyoxy Polyoxyethylene lauryl ether, ethoxylated alcohols having 10 to 20 carbon atoms, ethoxylated octylphenol, ethoxylated fatty esters, sorbitan laurate, sorbitan monostearate, propylene glycol monostearate, sorbitan monostearate, Ethylene glycol monostearate, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, or a mixture thereof.
이와 같은 보조 계면활성제는 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 내지 15 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 즉, 코어-쉘 입자가 보다 안정적으로 형성될 수 있는 최소한의 효과를 부여하면서도, 보조 계면활성제의 과량 첨가시 발생할 수 있는 입자 크기 및 조성물 안정성 제어의 어려움과 수지 성형물의 물성 변화 등을 고려하여, 보조 계면활성제의 함량은 전술한 범위가 되도록 하는 것이 유리하다.Such an auxiliary surfactant may be contained in an amount of 1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin comprising the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate. That is, considering the difficulty in controlling the particle size and composition stability that may occur when an excessive amount of the co-surfactant is added, and the change in physical properties of the resin molding, while giving the minimum effect that the core-shell particles can be more stably formed, It is advantageous that the content of the cosurfactant is in the above-mentioned range.
나아가, 보다 안정적인 코어-쉘 입자가 형성 및 유지될 수 있도록 하기 위하여, 상기 주 계면활성제에 대한 보조 계면활성제의 중량비는 1:0.1 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.2 내지 1:1, 보다 바람직하게는 1:0.3 내지 1:0.6이 되도록 조절할 수 있다.Furthermore, the weight ratio of cosurfactant to said main surfactant is from 1: 0.1 to 1: 2, preferably from 1: 0.2 to 1: 1, more preferably from 1: Preferably 1: 0.3 to 1: 0.6.
그리고, 상기 에멀젼 조성물은 수지 성형물의 가공성 등을 감안하여 조성물 전체 중량을 기준으로 고형분 함량이 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 30 중량%일 수 있다. 이때, 상기 조성물의 점도는 1 내지 70 cp, 바람직하게는 2 내지 10 cp, 보다 바람직하게는 3 내지 5 cp 인 것이 가공성 등의 측면에서 유리할 수 있다.The emulsion composition may have a solid content of 5 to 50% by weight, preferably 5 to 40% by weight, and more preferably 5 to 30% by weight, based on the total weight of the composition, . At this time, the viscosity of the composition may be advantageously from 1 to 70 cp, preferably from 2 to 10 cp, and more preferably from 3 to 5 cp in terms of processability and the like.
그리고, 본 발명의 일 구현예에 따른 에멀젼 조성물에는, 조성물의 도포시 보다 균일한 물성이 발현될 수 있도록 하기 위하여, 소포제, 수용성 고분자 등의 첨가제가 더욱 포함될 수 있다. 이때, 상기 소포제로는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것이 사용될 수 있으므로 그 구성을 특별히 한정하지 않으나, 바람직하게는 실리콘계 소포제일 수 있다. 그리고, 상기 소포제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.001 내지 0.1 중량부로 첨가될 수 있다. 그리고, 상기 수용성 고분자로는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 등이 포함될 수 있다.The emulsion composition according to an embodiment of the present invention may further contain additives such as a defoaming agent and a water-soluble polymer in order to exhibit more uniform physical properties upon application of the composition. At this time, as the antifoaming agent, those which are customary in the technical field to which the present invention belongs can be used, and therefore the constitution thereof is not particularly limited, but may preferably be a silicone type antifoaming agent. The antifoaming agent may be added in an amount of 0.001 to 0.1 part by weight based on the total weight of the composition. The water-soluble polymer may include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and the like.
한편, 본 발명의 다른 구현예에 따르면,Meanwhile, according to another embodiment of the present invention,
폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트, 및 용매를 포함하는 유기용액을 준비하는 단계;Preparing an organic solution comprising polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, and a solvent;
계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계; 및Preparing an aqueous solution comprising a surfactant; And
상기 유기용액과 수용액을 혼합하여 에멀젼을 형성하는 단계Mixing the organic solution and the aqueous solution to form an emulsion
를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물의 제조 방법이 제공된다.A method for producing an emulsion composition for manufacturing a biodegradable molded article, comprising the steps of:
그리고, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면,According to another embodiment of the present invention,
폴리에틸렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 제1 유기용액과, 폴리프로필렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 제2 유기용액을 각각 준비하는 단계;Preparing a first organic solution comprising polyethylene carbonate and a solvent, and a second organic solution comprising polypropylene carbonate and a solvent, respectively;
계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;Preparing an aqueous solution comprising a surfactant;
상기 제1 유기용액과 상기 수용액을 혼합하여 제1 에멀젼을 형성하고, 상기 제2 유기용액과 상기 수용액을 혼합하여 제2 에멀젼을 형성하는 단계; 및Mixing the first organic solution and the aqueous solution to form a first emulsion; mixing the second organic solution and the aqueous solution to form a second emulsion; And
상기 제1 에멀젼과 제2 에멀젼을 혼합하는 단계Mixing the first emulsion and the second emulsion
를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물의 제조 방법이 제공된다.A method for producing an emulsion composition for manufacturing a biodegradable molded article, comprising the steps of:
즉, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은, 상기 유기용액에 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 동시에 첨가하여, 전술한 코어에 폴리에틸렌 카보네이트 및 폴리프로필렌 카보네이트가 함께 포함되도록 하는 방법으로 제조될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 에멀젼 조성물은, 전술한 코어에 폴리에틸렌 카보네이트를 포함하는 제1 에멀젼과 전술한 코어에 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 제2 에멀젼을 별도로 준비하고, 이를 혼합하는 방법으로 제조될 수도 있다.That is, the emulsion composition according to the present invention can be produced by adding polyethylene carbonate and polypropylene carbonate to the organic solution simultaneously so that the above-mentioned core contains both polyethylene carbonate and polypropylene carbonate. The emulsion composition according to the present invention may also be prepared by separately preparing a first emulsion containing polyethylene carbonate and the second emulsion containing polypropylene carbonate in the core described above and mixing them .
상기 에멀젼 조성물의 제조 방법들은 전술한 폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트, 용매, 계면활성제 등을 사용하는 것을 제외하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 수중유적형(oil-in-water type) 에멀젼 조성물의 제조 방법, 예를 들면 직접 유화법(direct emulsification) 또는 상 전환 유화법(phase inversion emulsification) 등에 따를 수 있다.The emulsion composition may be prepared by using the above-mentioned polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, a solvent, a surfactant, etc., except that the oil-in-water type emulsion composition For example, a direct emulsification method or a phase inversion emulsification method.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 에멀젼 조성물의 제조 방법은, 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 용매에 첨가하고, 균질기를 이용하여 완전히 용해시켜 유기용액을 준비할 수 있다. 이때, 상기 성분들과 함께 전술한 보조 계면활성제를 더욱 첨가할 경우 보다 균질한 유기용액이 얻어질 수 있다. 그리고, 이와 별도로, 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비한 후, 각각 준비된 상기 유기용액과 수용액을 혼합하고 교반하여 안정화시키는 방법으로 상기 에멀젼 조성물이 제조될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method of manufacturing the emulsion composition may include preparing an organic solution by adding the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate to a solvent and completely dissolving the mixture using a homogenizer. At this time, a more homogeneous organic solution can be obtained by further adding the aforementioned cosurfactant together with the above components. Separately, the emulsion composition can be prepared by preparing an aqueous solution containing a surfactant, and then stabilizing each of the prepared organic solution and aqueous solution by mixing and stirring.
이때 각 성분의 종류 및 함량 등에 대해서는 전술한 내용으로 갈음하며, 전술한 각 성분의 함량비, 고형분 함량, 조성물의 점도 등을 고려하여 상기 제조 방법의 각 단계를 수행할 수 있다.At this time, the type and content of each component are replaced with the above contents, and each step of the above production method can be performed in consideration of the content ratio of each component, the solid content, the viscosity of the composition, and the like.
한편, 본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 전술한 에멀젼 조성물로부터 제조된 생분해성 성형품이 제공된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, there is provided a biodegradable molded article produced from the above-mentioned emulsion composition.
여기서, 상기 생분해성 성형품은 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 용기, 또는 일회용 고무 성형품 등일 수 있다.Here, the biodegradable molded article may be a disposable glove, a disposable film, a disposable container, or a disposable rubber molded article.
상기 생분해성 성형품은 본 발명에 따른 에멀젼 조성물로 형성된 수지 필름을 포함하거나, 이러한 필름으로만 이루어질 수도 있다. 이러한 성형품의 예로는, 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 컵 또는 일회용 접시 등의 일회용 용기, 및 건축자재 또는 자동차 내장재 등으로 사용되고 소각 처분이 가능한 일회용 고무 또는 수지 성형품 등이 있다. 이러한 일회용 수지 성형품의 용도는 특별히 한정되지 않으며, 의학, 화학, 화공, 식료 또는 화장품 등의 다양한 분야에서 사용되는 성형품을 포괄할 수 있다.The biodegradable molded article may comprise or consist of a resin film formed from the emulsion composition according to the present invention. Examples of such molded articles include disposable gloves, disposable films, disposable containers such as disposable cups or disposable dishes, disposable rubber or resin molded articles which are used as building materials or automobile interior materials, and which can be incinerated. The use of such a disposable resin molded article is not particularly limited, and may include a molded article used in various fields such as medicine, chemistry, chemical industry, foodstuff or cosmetics.
그리고, 상기 생분해성 성형품은 전술한 에멀젼 조성물을 성형품 형태를 갖는 몰드에 도포하고, 건조(또는 경화)하는 방법으로 제조될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 생분해성 성형품은, 별도의 가교 공정 없이, 상기 에멀젼 조성물을 도포하고 수분을 건조시키는 단계를 포함한 단순화된 공정에 의해 제조될 수 있다.The biodegradable molded article can be produced by applying the above-mentioned emulsion composition to a mold having a molded product form and drying (or curing) the emulsion composition. That is, the biodegradable molded article according to the present invention can be produced by a simplified process including a step of applying the emulsion composition and drying the moisture without a separate crosslinking step.
본 발명에 따른 에멀젼 조성물은 인장강도, 탄성, 신율 등의 기계적 물성이 우수하면서도 생분해성을 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 에멀젼 조성물은 일회용 장갑, 포장 필름, 일회용 컵, 일회용 접시 등과 같은 일회용 성형품뿐 아니라, 건축 자재 및 자동차 내장재 등 다양한 분야에 친환경적 소재로 널리 적용될 수 있다.The emulsion composition according to the present invention can exhibit biodegradability with excellent mechanical properties such as tensile strength, elasticity and elongation. Therefore, the emulsion composition can be widely applied as an environmentally friendly material in various fields such as disposable gloves, packaging films, disposable cups, disposable dishes, as well as building materials and automobile interior materials.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시한다. 다만, 하기의 실시예들은 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, preferred embodiments are described to facilitate understanding of the present invention. It is to be understood, however, that the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
실시예Example 1 One
(제1 에멀젼의 제조)(Preparation of first emulsion)
약 720g의 디클로로메탄, 약 2.6g의 헥사데칸, 약 80g의 폴리에틸렌 카보네이트(중량 평균 분자량: 200,000)를 혼합하고 고형분을 용해시킨 유기용액을 준비하였다.About 720 g of dichloromethane, about 2.6 g of hexadecane, and about 80 g of polyethylene carbonate (weight average molecular weight: 200,000) were mixed and solids were dissolved.
이와 별도로, 약 300g의 증류수에 약 5.2g의 계면활성제(도데실벤젠 술폰산나트륨)을 넣고 교반하여 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하였다.Separately, about 5.2 g of a surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate) was added to about 300 g of distilled water and stirred to prepare an aqueous solution containing a surfactant.
상기 수용액에 상기 유기용액을 천천히 투입하면서 약 10,000 rpm으로 약 20분 동안 교반하여 안정화시키는 방법으로 제1 에멀젼 조성물을 제조하였다. 이 후, rotary evaporator를 이용하여 조성물에 포함된 디클로로메탄을 제거하였다.The first emulsion composition was prepared by slowly stirring the organic solution into the aqueous solution and stirring at about 10,000 rpm for about 20 minutes to stabilize the composition. Thereafter, dichloromethane contained in the composition was removed using a rotary evaporator.
(제2 에멀젼의 제조)(Preparation of second emulsion)
약 720g의 디클로로메탄, 약 2.6g의 헥사데칸, 약 80g의 폴리프로필렌 카보네이트(중량 평균 분자량: 200,000)를 혼합하고 고형분을 용해시킨 유기용액을 준비하였다.About 720 g of dichloromethane, about 2.6 g of hexadecane, and about 80 g of polypropylene carbonate (weight average molecular weight: 200,000) were mixed and solids were dissolved.
이와 별도로, 약 300g의 증류수에 약 5.2g의 계면활성제(도데실벤젠 술폰산나트륨)을 넣고 교반하여 계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하였다.Separately, about 5.2 g of a surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate) was added to about 300 g of distilled water and stirred to prepare an aqueous solution containing a surfactant.
상기 수용액에 상기 유기용액을 천천히 투입하면서 약 10,000 rpm으로 약 20분 동안 교반하여 안정화시키는 방법으로 제2 에멀젼 조성물을 제조하였다. 이 후, rotary evaporator를 이용하여 조성물에 포함된 디클로로메탄을 제거하였다.The second emulsion composition was prepared by stirring the organic solution slowly at about 10,000 rpm for about 20 minutes to stabilize the aqueous solution. Thereafter, dichloromethane contained in the composition was removed using a rotary evaporator.
(제1 에멀젼과 제2 에멀젼의 혼합)(Mixing of the first emulsion and the second emulsion)
상기 제1 에멀젼과 상기 제2 에멀젼을 8:2의 중량비로 혼합한 조성물을 준비하였다.A composition in which the first emulsion and the second emulsion were mixed at a weight ratio of 8: 2 was prepared.
실시예Example 2 2
상기 제1 에멀젼과 상기 제2 에멀젼을 5:5의 중량비로 혼합한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 에멀젼 조성물을 준비하였다.An emulsion composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the first emulsion and the second emulsion were mixed at a weight ratio of 5: 5.
제조예Manufacturing example
칼슘나이트레이트가 도포된 유리 몰드를 실시예 1 및 실시예 2에 따른 각각의 조성물에 약 15초 동안 딥핑한 후, 약 130 에서 수분을 건조하여 수지층을 형성시켰다. 그 후 흐르는 물에 약 1 분 동안 리칭(leaching)하였고, 다시 약 130 에서 수분을 건조하여 약 55 ㎛ 두께의 수지층(제조예 1 및 제조예 2)을 얻었다.The glass mold to which the calcium nitrate was applied was dipped in the respective compositions according to Example 1 and Example 2 for about 15 seconds and then the water was dried at about 130 to form a resin layer. Thereafter, it was leached in flowing water for about 1 minute, and then dried at about 130 to obtain a resin layer (Preparation Example 1 and Production Example 2) having a thickness of about 55 占 퐉.
이와 별도로, 실시예 1에 사용된 제2 에멀젼만을 사용하여 제조한 약 55 ㎛ 두께의 수지층(대조예 1)을 준비하였다.Separately, a resin layer (Control Example 1) of about 55 占 퐉 thickness prepared using only the second emulsion used in Example 1 was prepared.
또한, 종래에 일회용 수지 성형품 제조를 위해 주로 사용되어오던 폴리비닐클로라이드 수지(대조예 2), 니트릴 수지(대조예 3), 또는 천연고무(대조예 4)를 사용하여 동일 두께의 수지층을 대조예로 준비하였다.In addition, a resin layer having the same thickness was prepared by using a polyvinyl chloride resin (Control 2), a nitrile resin (Control 3), or a natural rubber (Control 4), which had been conventionally used for manufacturing a disposable resin molded article For example.
실험예Experimental Example
제조예를 통해 얻은 각각의 수지층에 대하여 다음과 같은 실험을 실시하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The following tests were carried out for each resin layer obtained in the Production Examples, and the results are shown in Table 1 below.
(1) 인장강도 (tensile strength, TS max, MPa): ASTM D 412 규정에 따라 덤벨 형태의 시험편 5 종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델의 장비를 이용하여 500 mm/min의 속도로 인장 강도를 측정하였다. 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다.(1) Tensile strength (TS max, MPa): Five dumbbell specimens were prepared in accordance with ASTM D 412, and tested using a Zwick / Roell Zwick / Z010 modeling machine at 500 mm / min Tensile strength was measured. The averages of the 5 tests in total were expressed as the results.
(2) 신율 (elongation, %): 상기 인장 강도 측정과 같은 조건 하에서 시편이 절단될 때까지의 신율을 측정하여 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다.(2) elongation (%): The elongation until the specimen was cut under the same conditions as the above tensile strength measurement was measured, and the average value of the test was measured five times in total.
(3) 모듈러스 (Young's modulus, MPa): 만능시험기 (UTM)을 이용하여 시편의 인장강도 측정시 보여지는 stress-strain curve 상에서 초기 0 내지 1% strain 구간의 기울기를 계산하였다. 탄성계수(E-modulus), 300% 신장시 탄성계수 및 500% 신장시 탄성계수에 대하여 각각 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다.(3) Modulus (Young's modulus, MPa): The slope of the initial 0 to 1% strain interval was calculated on the stress-strain curve shown in the tensile strength measurement of the specimen using a universal testing machine (UTM). The results are expressed as the average value of the total of 5 tests for the elastic modulus (E-modulus), the elastic modulus at 300% elongation, and the elastic modulus at 500% elongation, respectively.
(MPa)The tensile strength
(MPa)
(%)Elongation
(%)
(MPa)Modulus of elasticity
(MPa)
상기 표 1을 참조하면, 제조예 1 및 제조예 2의 수지층은 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 동시에 포함하는 에멀젼 조성물로부터 제조됨에 따라, 천연고무로부터 얻어진 대조예의 수지층과 동등한 정도의 신율과 모듈러스를 나타낼 수 있는 것으로 확인되었다. 또한, 제조예 1 및 제조예 2의 수지층은 다른 대조예들에 비하여 인장강도, 신율 및 모듈러스가 균형을 이루어 보다 안정적인 기계적 물성이 확보될 수 있음이 확인되었다.Referring to Table 1, the resin layers of Production Example 1 and Production Example 2 were produced from an emulsion composition containing polyethylene carbonate and polypropylene carbonate at the same time, so that the elongation to the same degree as that of the resin layer obtained from the natural rubber and the modulus Of the population. In addition, it was confirmed that the resin layers of Production Example 1 and Production Example 2 were more balanced in tensile strength, elongation, and modulus than the other control examples, so that more stable mechanical properties could be secured.
Claims (16)
상기 연속상 중에 분산되며, 폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 코어-쉘 입자
를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
A continuous phase comprising water; And
Core-shell particles having a shell dispersed in the continuous phase and comprising a core comprising polyethylene carbonate, polypropylene carbonate and a solvent, and a surfactant surrounding the core
≪ / RTI >
상기 연속상 중에 분산되며, 폴리에틸렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 적어도 하나의 제1 코어-쉘 입자; 및
상기 연속상 중에 분산되며, 폴리프로필렌 카보네이트 및 용매를 포함하는 코어와, 상기 코어를 둘러싸고 있는 계면활성제를 포함하는 쉘을 갖는 적어도 하나의 제2 코어-쉘 입자
를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
A continuous phase comprising water;
At least one first core-shell particle dispersed in said continuous phase and having a shell comprising a core comprising polyethylene carbonate and a solvent and a surfactant surrounding said core; And
At least one second core-shell particle having a core dispersed in the continuous phase and comprising a core comprising polypropylene carbonate and a solvent and a surfactant surrounding the core,
≪ / RTI >
상기 폴리에틸렌 카보네이트는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 갖는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polyethylene carbonate has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
상기 폴리프로필렌 카보네이트는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 갖는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polypropylene carbonate has a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
상기 코어-쉘 입자는 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 수지 100 중량부에 대하여, 상기 용매 50 내지 1200 중량부, 및 상기 계면활성제 1 내지 20 중량부를 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the core-shell particles comprise 50 to 1200 parts by weight of the solvent, and 1 to 20 parts by weight of the surfactant, based on 100 parts by weight of the resin comprising the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate.
상기 에멀젼 조성물은 전체 중량을 기준으로 고형분 함량이 5 내지 50 중량%인 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the emulsion composition has a solids content of 5 to 50% by weight based on the total weight of the emulsion composition.
상기 용매는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 이소프로필아세테이트, 비닐아세테이트, 메틸에틸케톤, 디클로로메탄, 디클로로에탄, 클로로포름, 아세토니트릴, 메틸피롤리돈, 디메틸술폭사이드, 니트로메탄, 니트로프로판, 카프로락톤, 아세톤, 폴리프로필렌옥사이드, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 및 스타이렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
The solvent is selected from the group consisting of methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, vinyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, dichloroethane, chloroform, acetonitrile, methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, nitromethane, Wherein the emulsion composition is at least one compound selected from the group consisting of lactone, acetone, polypropylene oxide, tetrahydrofuran, benzene, and styrene.
상기 계면활성제는 카르복시산염, 술폰산염, 황산에스테르염, 인산에스테르염, 4급 암모늄염, 에테르형, 에스테르에테르형, 에스테르형, 및 함질소형을 포함하는 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the surfactant is at least one compound selected from the group consisting of carboxylate, sulfonate, sulfate ester, phosphate ester, quaternary ammonium salt, ether, ester ether, ester, Emulsion composition.
상기 코어는 탄소수 10 내지 40의 알코올류, 탄소수 10 내지 40의 알칸류, 머캡탄류, 카르복실산류, 케톤류, 아민류, 및 HLB 11 이하인 비이온 계면활성제를 포함하는 군에서 선택된 1종 이상의 보조 계면활성제를 더욱 포함하는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the core comprises at least one cosurfactant selected from the group consisting of alcohols having 10 to 40 carbon atoms, alkanes having 10 to 40 carbon atoms, mercaptans, carboxylic acids, ketones, amines and nonionic surfactants having a HLB of 11 or less Further comprising an emulsion composition for producing a biodegradable molded article.
상기 보조 계면활성제는, 상기 폴리에틸렌 카보네이트와 폴리프로필렌 카보네이트를 포함하는 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함되는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
10. The method of claim 9,
Wherein the cosurfactant is contained in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin comprising the polyethylene carbonate and the polypropylene carbonate.
상기 보조 계면활성제는, 상기 코어-쉘 입자의 쉘에 포함되는 계면활성제에 대하여 1:0.1 내지 1:2의 중량비로 포함되는 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물.
10. The method of claim 9,
Wherein the cosurfactant is contained in a weight ratio of 1: 0.1 to 1: 2 with respect to the surfactant contained in the shell of the core-shell particle.
계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계; 및
상기 유기용액과 수용액을 혼합하여 에멀젼을 형성하는 단계
를 포함하는 제 1 항에 따른 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물의 제조 방법.
Preparing an organic solution comprising polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, and a solvent;
Preparing an aqueous solution comprising a surfactant; And
Mixing the organic solution and the aqueous solution to form an emulsion
The method of manufacturing an emulsion composition for manufacturing a biodegradable molded article according to claim 1,
계면활성제를 포함하는 수용액을 준비하는 단계;
상기 제1 유기용액과 상기 수용액을 혼합하여 제1 에멀젼을 형성하고, 상기 제2 유기용액과 상기 수용액을 혼합하여 제2 에멀젼을 형성하는 단계; 및
상기 제1 에멀젼과 제2 에멀젼을 혼합하는 단계
를 포함하는 제 2 항에 따른 생분해성 성형품 제조용 에멀젼 조성물의 제조 방법.
Preparing a first organic solution comprising polyethylene carbonate and a solvent, and a second organic solution comprising polypropylene carbonate and a solvent, respectively;
Preparing an aqueous solution comprising a surfactant;
Mixing the first organic solution and the aqueous solution to form a first emulsion; mixing the second organic solution and the aqueous solution to form a second emulsion; And
Mixing the first emulsion and the second emulsion
The method of manufacturing an emulsion composition for producing a biodegradable molded article according to claim 2,
A biodegradable molded article made from the emulsion composition according to any one of claims 1 or 2.
일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 용기, 또는 일회용 고무 성형품인 생분해성 성형품.
15. The method of claim 14,
Disposable gloves, disposable films, disposable containers, or disposable rubber molded articles.
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