KR100198199B1 - Decomposable resin composition - Google Patents

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KR100198199B1
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이정국
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Abstract

본 발명은 폴리올레핀 수지, 지방족 폴리에스테르, 광분해성 유도 화합물, 무기 충전제 및, 임의로, 상용화제로 이루어지고, 각 성분들의 상승작용으로 각 기능들이 상호 강화되어 우수한 생분해성 및 광분해성 뿐만 아니라 소각시 소각로의 보호 및 대기오염 방지 기능이 뛰어나 사용후 어떠한 환경에 폐기되더라도 분해가 용이하여 자연에 부담이 적은 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention consists of polyolefin resins, aliphatic polyesters, photodegradable derivatives, inorganic fillers and, optionally, compatibilizers, and synergistic action of the components to reinforce each other to provide excellent biodegradability and photodegradability as well as The present invention relates to a resin composition having excellent protection and air pollution prevention function, which is easy to decompose even if disposed of in any environment after use, and thus has a low burden on nature.

Description

분해성 수지 조성물Degradable Resin Composition

본 발명은 분해성 수지 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 폴리올레핀 수지, 지방족 폴리에스테르, 광분해성 유도 화합물, 무기 충전제 및, 임의로 상용화제로 이루어지고, 각 성분들의 상승 작용으로 각 기능들이 상호 강화되어 우수한 생분해성 및 광분해성뿐만 아니라 소각시 소각로의 보호 및 대기오염 방지 기능이 뛰어난 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a degradable resin composition. More specifically, the present invention consists of polyolefin resins, aliphatic polyesters, photodegradable derivatives, inorganic fillers and, optionally, compatibilizers, and synergistic action of the respective components to reinforce each other to provide excellent biodegradability and photodegradability, as well as The present invention relates to a resin composition having excellent protection against incineration and air pollution prevention.

폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 수지는 범용으로 사용되는 플라스틱 원료의 하나로서 대부분이 탄소와 수소만으로 이루어진 고분자이기 때문에 쇼핑백, 포장용기 또는 1회용 제품으로 사용된후 자체로는 분해되지 않고 장기간 자연 상태에 잔존하여 환경 오염문제를 유발시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 분해성을 갖는 플라스틱의 개발 및 플라스틱의 효과적인 처리에 관한 연구가 진행되고 있으며, 위 제품들이 자연조건에 의해 분해가능한 상태, 즉, 생분해 또는 광분해 조건하에 있지 아니하고 소각 처리를 거쳐야만 할 때를 감안하여 소각시에도 유리한 조건을 갖도록 하는 기술이 요구되고 있다. 따라서 다양한 조건에 있을 수밖에 없는 플라스틱 제품의 환경에 미치는 영향을 최소화하고자 하는 것이 본 기술의 목표라 할 수 있다.Polyolefin resins, such as polyethylene and polypropylene, are one of the plastic raw materials used for general purposes. Since most of them are polymers composed of only carbon and hydrogen, they are used as shopping bags, packaging containers, or disposable products. It remains and causes environmental pollution problem. In order to solve this problem, researches on the development of degradable plastics and effective treatment of plastics have been conducted, and the above products must be incinerated without being degradable under natural conditions, that is, under biodegradable or photodegradable conditions. In view of the time, there is a demand for a technology that has favorable conditions even during incineration. Therefore, the aim of the present technology is to minimize the environmental impact of plastic products that can only be in various conditions.

최종제품으로서 용도를 다한 플라스틱을 처리하는 방법에는 매립, 재생, 소각과 같은 직접적인 방법과 최초로부터 자연 상태에서 분해가 되는 분해성 플라스틱을 사용하는 방법이 있다.As a final product, there are two methods for treating plastics that have been used: direct methods such as landfill, reclamation, and incineration, and degradable plastics that decompose in their natural state from the outset.

플라스틱을 매립하는 방법은 한번에 많은 양의 폐플라스틱을 처리할 수 있다는 점은 있으나 매립지 확보라는 문제가 있고, 재생은 동종의 플라스틱끼리 분류해야 한다는 각각의 난점을 지니고 있다.The method of embedding plastics can handle a large amount of waste plastic at once, but there is a problem of securing landfills, and recycling has its own difficulties in classifying plastics of the same kind.

소각에 의한 방법은 매립지 확보 및 분류 등의 전처리 과정을 거치지 않고 소각로에 의하여 곧바로 연소시켜 폐플라스틱으로 인한 공해면적을 최대한 줄일 수 있지만, 폐플라스틱의 부피가 커서 수집운반이 불편하고, 태울 때 고열이 발생하여 소각로가 부식 또는 파손될 우려가 있으며 특히 할로겐족 원자를 함유하는 플라스틱은 소각할 때 유독가스가 발생하므로 이의 처리가 공해문제와 관련하여 해결해야 할 중요한 과제가 되고 있다. 따라서, 소각시 유독가스의 제거 및 소각로의 보호를 위해서 보통 무기 충전제를 사용하는데 특히 주로 사용되는 탄산칼슘은 소각시 발생하는 황 화합물, 염산 등을 제거하는 역할을 하며, 폴리올레핀과 함께 연소될 때 대기오염 문제를 줄일 수 있으며, 소각로의 온도를 낮춤으로써 소각장치를 보호하는 기능을 한다.The incineration method can reduce the pollution area due to waste plastic as much as possible by burning directly by incinerator without pretreatment process such as securing landfill and sorting, but it is inconvenient to collect and transport because of the large volume of waste plastic. There is a risk that the incinerator will be corroded or damaged, and especially plastics containing halogen atoms generate toxic gas when incinerated, so the treatment thereof becomes an important problem to be solved in connection with the pollution problem. Therefore, inorganic fillers are usually used for the removal of toxic gases and for the protection of incinerators.In particular, calcium carbonate, which is mainly used, removes sulfur compounds, hydrochloric acid, etc. generated during incineration. Pollution problems can be reduced and incinerators are protected by lowering the temperature of the incinerator.

탄산칼슘을 폴리올레핀에 적용한 선행기술은, 예를 들면, 일본 공개 특허 소62-218431호, 소50-17636호, 및 소50-23371호 등이 있다.Prior arts of applying calcium carbonate to polyolefins include, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-218431, 50-17636, 50-23371, and the like.

한편, 플라스틱의 분해 방법에는 크게 생분해 방법과 광분해 방법이 있는데, 생분해 방법으로서는 전분을 첨가하여 생붕괴성을 갖게 하는 방법, 미생물 생산 고분자를 이용하는 방법, 및 생분해능을 갖도록 합성된 고분자를 이용하는 방법등이 있다.On the other hand, there are largely biodegradation methods and photodegradation methods of plastics, and biodegradation methods include biodegradability by adding starch, microbial production polymers, and biosynthetic polymers. There is this.

상기 생분해 방법들중 전분을 분해성이 없는 고분자에 첨가하여 생붕괴성 플라스틱을 제조하는 방법은 일반적으로 플라스틱 성형성 및 최종제품에 영향을 주는 전분의 수분 처리 및 입자크기 조절이 용이 하지 않으며, 전분 첨가시 전분이 함유되지 않은 상태의 제품에 비해 전분의 영향으로 인해 제품의 물성 저하가 크다는 것과 붕괴성이기 때문에 완전한 분해에 도달하는 데는 상당한 시간이 요구된다는 단점을 지니고 있다.Among the biodegradation methods, a method of preparing biodegradable plastics by adding starch to a polymer that is not degradable generally does not facilitate water treatment and particle size control of starch, which affects plastic formability and the final product. Compared to the product without starch, it has the disadvantages that the physical properties of the product are greatly degraded due to the effect of starch and that it takes considerable time to reach complete decomposition because of its disintegration.

상기 전분충전법을 도입한 선행기술의 예로는, 미국 특허 제4,337,181호, PCT 국제 공개 제90/10671호, 영국 특허 제1,485,833호, 미국 특허 제4,016,117호, 제4,021,388호, 제4,218,350호 및 제4,337,181호, 및 한국 특허 공고 제90-6336호 등이 있다.Examples of the prior art in which the starch filling method is introduced include US Patent 4,337,181, PCT International Publication No. 90/10671, UK Patent 1,485,833, US Patent 4,016,117, 4,021,388, 4,218,350 and 4,337,181. And Korean Patent Publication No. 90-6336.

또한, 미생물 생산 고분자인 PHB(polyhydroxybutyrate), PHA(phlyhydroxyalkanoate) 또는 이들의 유도체들을 합성하여 사용하는 방법과, 생분해성을 갖도록 합성된 생물 분해성 합성 고분자들을 이용하는 방법이 있으며, 이 물질들은 자체로는 우수한 생분해성을 갖고 있으나 고가의 제조장비 등으로 인해 가격 경쟁력이 떨어지므로 범용화하기에는 상당한 제한점을 지니고 있다. 생분해성 합성고분자를 이용하는 선행기술의 예를 들면, 유럽 공개 특허 제572,256호 및 제569,144호, 미국 특허 제5,310,782호, 일본 공개 특허 소53-20326호, 소51-32572호 및 소51-05771호 및 PCT 국제 공개 제93/06267호 등이 있다.In addition, there is a method of synthesizing and using a microbial polymer, polyhydroxybutyrate (PHB), phlyhydroxyalkanoate (PHA) or derivatives thereof, and biodegradable synthetic polymers synthesized to be biodegradable. Although biodegradable, the price competitiveness is low due to expensive manufacturing equipment, etc., and thus has a significant limitation in generalization. Examples of the prior art using biodegradable synthetic polymers include, for example, European Publication Nos. 572,256 and 569,144, US Patent Nos. 5,310,782, Japanese Laid-Open Patents No. 53-20326, No. 51-32572 and No. 51-05771. And PCT International Publication No. 93/06267.

이러한 이유로, 이러한 물질들을 전분을 사용하는 원리와 마찬가지로 분해성이 없으면서 범용화되어 있는 플라스틱 원료에 섞어 이를 분해시킬 폐플라스틱에 사용하는 것이 근래의 추세이다. 생물 분해성 합성 고분자를 이러한 방식으로 이용하는 선행기술의 예를 들면, 캐나다 특허 제2,071,133호, 유럽 공개 특허 제518,003호 및 제435,435호 등이 있다.For this reason, as with the principle of using starch, the recent trend is to mix waste materials with plastics which are not degradable and are used in waste plastics for decomposition. Examples of the prior art using biodegradable synthetic polymers in this manner include Canadian Patent Nos. 2,071,133, European Publication Nos. 518,003 and 435,435.

다음으로 플라스틱을 분해시키는 방법중 광분해 방법에는 주쇄에 카르보닐기를 갖는 고분자를 합성하여 이용하는 방법, 이와 비슷한 고분자를 분해성이 없는 고분자와 블렌드하여 분해성을 유도하는 방법, 기저 고분자에 광분해 촉진제를 첨가하는 방법 및 자외선에 민감하게 반응할 수 있는 관능기를 가진 형태의 고분자와 감광제를 동시에 첨가하는 방법들이 있다.Next, among the methods of decomposing plastics, the photodegradation method includes a method of synthesizing and using a polymer having a carbonyl group in the main chain, a method of blending a similar polymer with a non-degradable polymer to induce degradability, a method of adding a photolysis accelerator to a base polymer, and There are methods for adding a photosensitive agent and a polymer having a functional group capable of reacting sensitively to ultraviolet rays.

이 방법들중 고분자 주쇄에 카르보닐기를 가진 고분자를 합성하는 기술로는 에틸렌과 일산화탄소를 반응시켜 카르보닐기가 들어 있는 공중합체를 얻는 방법이 있으며, 미국 특허 제2,495,286호, 제3,676,401호, 제3,853,814호 등에 기술되어 있다. 상기 카르보닐기 함유 고분자를 사용하는 방법들은 카르보닐기가 함유된 폴리에틸렌 필름을 자외선에 노출시켰을 때 노리스-I,II 분해기구에 의해 광분해되는 것을 이용하는 것으로서 분해능은 우수하나 생산에 소요되는 각종 장치 및 재료들로 인한 가격 상승요인 때문에 최종 제품으로서의 용도에 제약이 있다는 문제점을 내포하고 있다.Among these methods, a technique for synthesizing a polymer having a carbonyl group in the polymer main chain is a method of obtaining a copolymer containing a carbonyl group by reacting ethylene and carbon monoxide, and described in US Pat. Nos. 2,495,286, 3,676,401, 3,853,814 and the like. It is. The methods using the carbonyl group-containing polymer are photodegraded by the Norris-I, II decomposition mechanism when the carbonyl group-containing polyethylene film is exposed to ultraviolet rays. The resolution is excellent, but due to various devices and materials required for production. Due to the price increase factor, there is a problem that there is a limitation in the use as a final product.

한편, 케톤 공중합물을 폴리에틸렌, 폴리스티렌 등의 폴리올레핀에 블렌드하여 광분해성을 유도한 미국 특허 제3,860,530호의 방법은 카르보닐기를 함유한 공중합물이 폴리올레핀에 첨가될 때 광분해능을 나타내며, 이 방법으로 얻어진 필름은 낮은 분해능에 비해 비교적 높은 가격 등의 해결해야 할 문제를 안고 있다.On the other hand, the method of U.S. Patent No. 3,860,530 in which the ketone copolymer is blended with polyolefin such as polyethylene and polystyrene to induce photodegradability shows photodegradation when a carbonyl-containing copolymer is added to the polyolefin, and the film obtained by this method Compared with low resolution, it has a problem to be solved such as relatively high price.

또한, 광분해 촉진제를 폴리올레핀에 첨가하여 광분해성을 유도한 방법을 예를 들면 미국 특허 제1,365,107호, 제3,880,752호, 제4,028,480호, 제4,519,161호 등에 나와 있다. 이 방법들은 전이금속 화합물중 감광제로 작용하는 물질 또는 방향족 케톤 화합물을 이용하여 폴리올레핀의 광분해성을 유도하는 방법으로서, 첨가제가 다량 투입되어 분해시 중금속 물질을 방출하므로 이로 인한 유해성을 배제할 수 없을 뿐만 아니라 필름에 첨가제의 색상이 착색되는 문제점을 지니며 방향족 케톤화합물이 식품용기에 접촉되었을 때 그 안전성을 보장할 수 없는 문제 등을 내포하고 있다.In addition, a method of inducing photodegradability by adding a photolysis accelerator to a polyolefin is described in, for example, US Pat. Nos. 1,365,107, 3,880,752, 4,028,480, 4,519,161 and the like. These methods induce the photodegradability of polyolefins by using aromatic ketone compounds or substances acting as photosensitizers in transition metal compounds. In addition, there is a problem in that the color of the additive color on the film has a problem that can not guarantee the safety when the aromatic ketone compound is in contact with the food container.

자외선에 민감하게 반응할 수 있는 관능기를 가진 고분자와 감광제를 동시에 첨가하여 광분해성을 유도한 것으로는 한국 특허 공개 제94-11554호가 있다.Korean Patent Publication No. 94-11554 discloses photodegradability by simultaneously adding a polymer having a functional group capable of reacting sensitively to ultraviolet rays and a photosensitive agent.

한편, 일본 공개 특허 소51-6324호에는 전분 및 생분해성 합성 고분자를 이용하여 생분해성과 광분해성을 동시에 갖는 플라스틱을 제조하는 방법이 기술되어 있다. 이 방법은 우수한 생분해도에 비해 광분해도가 상대적으로 너무 낮고, 가격 또한 범용화하기에는 고가이며, 제품으로서의 물성이 낮다는 단점이 지적되고 있다.On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 51-6324 discloses a method for producing a plastic having both biodegradability and photodegradability using starch and a biodegradable synthetic polymer. This method has been pointed out that the photodegradability is relatively low compared to the excellent biodegradability, the price is also expensive to commercialize, and the physical properties as a product are low.

따라서, 본 발명의 목적은 선행기술들이 지닌 각각의 단점들을 개선하여, 보다 더 활성화된 광분해성, 생분해성 및 소각 기능을 가져 분해시간이 짧고, 최종 분해물의 환경 친화속도가 빠르며, 기존의 소각용 조성물보다 초기 물성이 더욱 향상되고, 소각시 유해가스 제거기능 외에도 CO 가스 발생량을 줄일 뿐만 아니라 연소열 또한 감소시키며, 또한 기존의 분해성 제품에 비해 가격이 저렴하면서 초기 물성, 가공성, 인쇄성 및 광택도 또한 뛰어난 플라스틱 제품을 제조할 수 있는 분해성 수지 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, the object of the present invention is to improve each of the disadvantages of the prior art, to have a more active photodegradability, biodegradability and incineration function, the short decomposition time, the environmentally friendly rate of the final decomposition products, the conventional incineration In addition to the composition, the initial physical properties are further improved, and in addition to the removal of harmful gases in incineration, it not only reduces the amount of CO gas generated, but also reduces the heat of combustion, and is also inexpensive compared to conventional degradable products, and also has initial properties, processability, printability, and gloss. It is to provide a degradable resin composition capable of producing an excellent plastic product.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 지방족 폴리에스테르 1 내지 50 중량%, 광분해성 유도 화합물 0.01 내지 10 중량%, 무기충전제 10 내지 60 중량% 및, 임의로, 상용화제를 전체 조성물 100 중량부에 대해 0.1 내지 12 중량부 포함하는 분해성 폴리올레핀 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, 1 to 50% by weight of aliphatic polyester, 0.01 to 10% by weight of photodegradable derivative compound, 10 to 60% by weight of inorganic filler, and optionally, 0.1 to 100 parts by weight of the total composition of the compatibilizer It provides a decomposable polyolefin resin composition comprising 12 parts by weight.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 광ㆍ생분해성 및 소각용 폴리올레핀 수지 조성물은 폴리올레핀 수지, 지방족 폴리에스테르, 광분해성 유도 화합물, 무기충전제 및 임의로 상용화제로 이루어진다.The photo-biodegradable and incinerated polyolefin resin composition of the present invention comprises a polyolefin resin, an aliphatic polyester, a photodegradable derivative, an inorganic filler, and optionally a compatibilizer.

상기 조성물에서 폴리올레핀 수지 성분은 폴리에틸렌, 폴르프로필렌 등을 포함할 수 있으며, 그 사용량은 조성물의 중량을 기준으로 89 중량% 이하이다.The polyolefin resin component in the composition may include polyethylene, polypropylene, and the like, and the amount thereof is 89 wt% or less based on the weight of the composition.

바람직하게는, 상기 폴리에틸렌은 ASTM D-1238의 방법으로 측정한 용융흐름지수가 0.01-40g/10분, 바람직하게는 0.1-3g/10분이고, ASTM D-1505D의 방법으로 측정한 비중이 0.916-0.961g/cm3, 바람직하게는 0.919-0.951g/cm3이며, 주쇄에 0 내지 2 개의 이중결합을 갖는 것이다.Preferably, the polyethylene has a melt flow index measured by the method of ASTM D-1238 of 0.01-40 g / 10 minutes, preferably 0.1-3 g / 10 minutes, and specific gravity measured by the method of ASTM D-1505D is 0.916-. 0.961g / cm 3, preferably 0.919-0.951g / cm 3, to have a 0-2 double bond in the main chain.

본 발명에 사용할 수 있는 폴리프로필렌은 ASTM D-1238의 방법에 의해 230℃, 2160g의 조건에서 측정한 용융흐름지수가 0.30-35g/10분이고, 비중은 0.890-0.910g/cm3이며, 에틸렌과의 공중합체인 경우 평균 에틸렌 함량이 2.5-8.5 중량%인 것이 바람직하다.Polypropylene that can be used in the present invention has a melt flow index of 0.30-35g / 10min, the specific gravity is 0.890-0.910g / cm 3 measured by the method of ASTM D-1238 at 230 ℃, 2160g, ethylene and In the case of the copolymer of the average ethylene content is preferably 2.5 to 8.5% by weight.

본 발명에 사용되는 지방족 폴리에스테르는 생분해성 합성 고분자로서 상기 기재 수지에 생분해성을 부여하며, 하기 구조식으로 나타 낼 수 있는 반복 단위를 가진다.The aliphatic polyester used in the present invention is a biodegradable synthetic polymer, which gives biodegradability to the base resin, and has a repeating unit represented by the following structural formula.

(상기식에서, a는 1 내지 5의 정수이고, b 는 0 또는 1 이다.)(Wherein a is an integer from 1 to 5 and b is 0 or 1).

그의 예로는 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리락타이드(polylactide), 폴리글리콜라이드(polyglycolide)등이 있으며, 상기 지방족 폴리에스테르는 본 발명의 조성물의 중량 기준으로 1 내지 50 중량%, 바람직하게는 3 내지 20 중량%의 양으로 사용된다. 상기 지방족 폴리에스테르 성분은 그 구조에서 알 수 있는 바와 같이 사슬내에 CO2기가 매우 풍부하므로 생분해성 뿐만 아니라 소각시 유해 CO 가스 발생 억제와 연소열 감소기능을 갖는다.Examples thereof include polycaprolactone, polylactide, polyglycolide, etc., wherein the aliphatic polyester is 1 to 50% by weight, preferably 3, based on the weight of the composition of the present invention. To 20% by weight. The aliphatic polyester component, as can be seen in its structure, is very rich in CO 2 groups in the chain, so as not only biodegradable but also has a function of suppressing harmful CO gas generation and incineration heat upon incineration.

본 발명의 조성물에 광분해성을 유도하기 위해 첨가되는 광분해성 유도 화합물로서는 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌, 불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀중에서 선택된 하나이상의 화합물이 사용될 수 있으며, 이들은 또한 상기 지방족 폴리에스테르와 폴리올레핀 수지간의 상용화제의 역할도 동시에 한다. 이들중 특히 이온성을 갖는 변성 폴리 에틸렌은 상용화제 역할을 할 뿐만 아니라 조성물의 파단 강도와 신율, 용융 지수(MI), 용융 장력 등의 물성과 가공성을 현저히 개선시킨다. 이러한 물성 개선효과로 인하여 본 발명의 조성물은 여러 형태로 가공할 수 있다.As the photodegradable derivative compound added to induce photodegradability in the composition of the present invention, one or more compounds selected from ionic modified polyethylene and polyolefin grafted with unsaturated ethylenic ring anhydride may be used, and these are also aliphatic polyesters. And a compatibilizer between polyolefin resin. Among these, the modified polyethylene having ionicity not only acts as a compatibilizer but also significantly improves physical properties and processability such as breaking strength and elongation, melt index (MI), and melt tension of the composition. Due to such physical property improvement effect, the composition of the present invention can be processed into various forms.

이온성을 갖는 변성 폴리틸렌은 에틸렌에 카복실기 함유 단량체가 공중합된 변성 폴리에틸렌으로서, 조성물의 중량 기준으로 0.01 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 6 중량%의 양으로 가한다. 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌으로서는 나트륨, 아연 또는 리튬과 같은 금속이온이 치환되어 부분이온성이고, 190℃, 2160g의 조건에서 측정한 용융흐름지수가 1.0-2.6g/10분이며, 비중이 0.940-0.950g/cm3, 열시차분석(DTA)에 의해 측정된 용융온도가 81-96℃ 인 것이 바람직하다. 이 성분은 광분해성 유도기간에 결정적인 영향을 미치며, 본 발명에 사용된 폴리올레핀 등과의 상용성이 우수하다는 것이 장점이다. 변성 폴리에틸렌의 제조에 사용될 수 있는 카복실기 함유 단량체로는 메타크릴산, 아크릴산 등이 있으며, 메타크릴산이 바람직하다.The modified polystyrene having ionicity is a modified polyethylene obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing monomer in ethylene, and is added in an amount of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 6% by weight based on the weight of the composition. The modified polyethylene having ionicity is partially ionized by substitution of metal ions such as sodium, zinc or lithium, and has a melt flow index of 1.0-2.6 g / 10 min, measured at 190 ° C. and 2160 g, with a specific gravity of 0.940-. It is preferable that the melting temperature measured by 0.950 g / cm 3 , thermal differential analysis (DTA) be 81-96 ° C. This component has a decisive influence on the photodegradation induction period, and has the advantage of excellent compatibility with the polyolefin and the like used in the present invention. The carboxyl group-containing monomers that can be used in the preparation of modified polyethylene include methacrylic acid, acrylic acid, and the like, and methacrylic acid is preferred.

불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀은 본 발명의 조성물에 조성물의 중량 기준으로 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 4 중량%의 양으로 사용하며, 230℃, 2160g의 조건에서 측정한 용융흐름지수가 1-1300g/10분, 비중이 0.757-0.965g/cm3, 그래프트%가 0.01-10.0%인 것이 바람직하다. 이 성분은 필름이 자외선에 노출될 때 폴리올레핀 주쇄를 절단할 수 있는 라디칼을 생성시키는 라디칼 제공원으로서 작용하며 그의 제조에 사용될 수 있는 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등이고, 불포화 에틸렌계 고리 무수물은 말레인산 무수물 및 그의 유도체이다.Polyolefin grafted with unsaturated ethylenic ring anhydride is used in the composition of the present invention in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.1 to 4% by weight, based on the weight of the composition, and melted at 230 ° C. and 2160 g. The flow index is preferably 1-1300 g / 10 min, specific gravity 0.757-0.965 g / cm 3 and graft% 0.01-10.0%. This component acts as a radical source to generate radicals that can cleave the polyolefin backbone when the film is exposed to ultraviolet light and the polyolefins that can be used for its preparation are polyethylene, polypropylene, etc., and unsaturated ethylenic ring anhydrides are maleic anhydride and Its derivatives.

상기에 기재된 광분해성 유도 화합물들은 자체로서도 폴리올레핀에 대해 광분해 효과를 나타내지만, 미량의 감광제와 함께 사용하면 상승작용에 의해 더욱 우수한 광분해능을 나타낸다. 또한, 이상의 광분해 효과에 의한 매트릭스 파괴는 미생물이 서식할 수 있는 장소를 제공하므로 생분해능을 촉진한다. 따라서, 본 발명에서는 광분해성 유도 화합물의 광분해능을 향상시키기 위해 임의로 감광제를 수지조성물에 포함시킬 수 있다. 감광제로서는 철계화합물을 사용할 수 있고, 구체적인 예로는 페릭 아세틸아세토네이트, 페릭 디에틸 디티오카바메이트, 페릭 스테아레이트, 페릭 팔미테이트 등이 있다. 이들 화합물은 단일 화합물을 사용하거나 2종 이상을 병행하여 사용할 수도 있으며, 폴리올레핀 조성물 100 중량부를 기준으로 0.001 내지 0.1 중량부, 바람직하게는 0.005내지 0.05 중량부의 양으로 가한다.The photodegradable inducing compounds described above also show a photodegradation effect on polyolefins by themselves, but when used together with a trace amount of a photosensitizer, they exhibit better photodegradability by synergy. In addition, matrix destruction due to the above photolysis effect promotes biodegradation because it provides a place where microorganisms can inhabit. Therefore, in the present invention, a photosensitive agent may optionally be included in the resin composition in order to improve the photodegradability of the photodegradable inducing compound. As the photosensitizer, an iron-based compound may be used, and specific examples thereof include ferric acetylacetonate, ferric diethyl dithiocarbamate, ferric stearate, and ferric palmitate. These compounds may be used alone or in combination of two or more, and are added in an amount of 0.001 to 0.1 parts by weight, preferably 0.005 to 0.05 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyolefin composition.

한편, 본 발명에서는 플라스틱의 소각시 대기오염을 줄이고 소각 장치를 보호하는 기능을 수지 조성물에 부여하기 위해 무기 충전제를 사용하며, 무기 충전제로서는 예를 들어, 탄산칼슘을 사용할 수 있다. 무기 충전제는 조성물의 10 내지 60 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%의 양으로 사용한다.On the other hand, in the present invention, an inorganic filler is used to give the resin composition a function of reducing air pollution and protecting the incineration apparatus during incineration of plastics. For example, calcium carbonate may be used as the inorganic filler. The inorganic filler is used in an amount of 10 to 60% by weight, preferably 20 to 40% by weight of the composition.

무기 충전제중 탄산칼슘의 경우, 325 메쉬 잔분이 0.02% 이하이고 평균입경은 10㎛ 이하, 수분함유량은 0.2% 이하인 것이 바람직하다.In the case of calcium carbonate in the inorganic filler, the 325 mesh residue is preferably 0.02% or less, the average particle diameter is 10 μm or less, and the water content is 0.2% or less.

또한, 본 발명의 조성물은 폴리올레핀과 지방족 폴리에스테르와의 상용성을 더욱 높이기 위해 상용화제를 추가로 포함할 수 있으며, 상용화제로서는 에폭시계 화합물이 그래프트되거나 공중합된 폴리올레핀, 불포화 에틸렌계 고리 무수물과 에폭시계 화합물이 그래프트되거나 삼원 공중합된 폴리올레핀, 불포화 에틸렌계 고리 무수물과 아크릴레이트가 그래프트되거나 삼원 공중합된 폴리올레핀 및 아크릴레이트가 그래프트되거나 공중합된 폴리올레핀중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 사용할 수 있으며, 상기에서 언급한 바와 같이 이온성을 갖는 변성 폴리올레핀을 상용화제로 사용할 수 있다. 이들의 사용량은 조성물 100 중량부당 0.1 내지 12 중량부가 바람직하다.In addition, the composition of the present invention may further comprise a compatibilizer to further increase the compatibility of the polyolefin and aliphatic polyester, the compatibilizer is a polyolefin grafted or copolymerized with an epoxy compound, unsaturated ethylenic ring anhydride and epoxy One or more compounds selected from polyolefins grafted or terpolymerized, unsaturated ethylenic ring anhydrides and acrylates grafted or terpolymerized and acrylate grafted or copolymerized polyolefins may be used, as mentioned above. Modified polyolefins having ionicity can be used as compatibilizers. The amount of these to be used is preferably 0.1 to 12 parts by weight per 100 parts by weight of the composition.

본 발명에 따른 수지 조성물의 혼합은 상술한 각 성분들을, 예를 들면 헨셀믹서와 같은 혼합기로 상온에서 건식 블렌딩하여 일축 또는 이축 압출기로 용융 혼합하거나, 반죽기와 같은 통 혼합기를 사용 하여 혼합함으로써 수행할 수 있다.Mixing of the resin composition according to the present invention may be carried out by dry blending each of the above-mentioned components at room temperature with a mixer such as Henschel mixer, for example, by melt mixing with a single screw or twin screw extruder, or by mixing using a barrel mixer such as a kneader. Can be.

본 발명에서는 이상과 같이 얻어진 수지 조성물을 이용하여 필름 다이가 부착된 일축 압축기 및 사이트 다이가 부착된 압출기로 5-1000㎛ 두께의 필름 및 0.1-10cm 두께의 판을 성형하였으며, 각종 사출 및 압출기로 여러 형태의 제품을 성형하였다.In the present invention, a 5-1000 μm thick film and a 0.1-10 cm thick plate were molded by a single screw compressor with a film die and an extruder with a site die using the resin composition obtained as described above. Several types of products were molded.

하기 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하는 것이며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 조성물의 함량은 달리 지시되지 않는 한 중량%이고, 사용된 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌, 불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀, 지방족 폴리에스테르, 감광제, 탄산칼슘 및 상용화제들의 물성은 다음과 같다.The following examples are intended to illustrate the invention in more detail, but the scope of the invention is not limited thereto. The contents of all compositions in the examples are by weight unless otherwise indicated and used polyethylene, polypropylene, modified polyethylene with ionicity, polyolefins grafted with unsaturated ethylenic ring anhydrides, aliphatic polyesters, photosensitizers, calcium carbonates and Physical properties of the compatibilizers are as follows.

가. 폴리에틸렌 수지end. Polyethylene resin

밀도가 0.953g/cm3이고 용융 흐름 지수가 0.04g/10분인 것.Density 0.953 g / cm 3 and melt flow index 0.04 g / 10 min.

나. 폴리프로필렌 수지I. Polypropylene resin

호모폴리프로필렌 수지로서 밀도가 0.910g/cm3이고 용융 흐름지수가 2.5g/10분인 것.Homopolypropylene resin with a density of 0.910 g / cm 3 and a melt flow index of 2.5 g / 10 min.

다. 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌All. Modified Polyethylene with Ionicity

에틸렌과 메타크릴산을 산성도(acid content)가 15%가 되도록 공중합한 후 중화도가 34%가 되도록 나트륨 이온과 반응시킨 것으로서, 용융 온도가 92℃ 이며, 밀도가 0.950g/cm3이고, 용융 흐름 지수가 2.6g/10분인 것.Ethylene and methacrylic acid were copolymerized to have an acid content of 15% and then reacted with sodium ions to have a neutralization degree of 34%. The melting temperature was 92 ° C., the density was 0.950 g / cm 3 , and the melting was performed. The flow index is 2.6 g / 10 min.

라. 불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀la. Polyolefin Grafted with Unsaturated Ethylene Ring Anhydride

불포화 에틸렌계 고리 무수물의 그래프트%가 5.0 이고, 밀도가 0.807g/cm3이며, 용융 흐름 지수가 950g/10분인 것으로, 말레인산 무수물과 폴리프로필렌의 용액 중합반응으로 제조된 것.A graft% of an unsaturated ethylenic ring anhydride is 5.0, a density is 0.807 g / cm 3 , and a melt flow index is 950 g / 10 min, prepared by solution polymerization of maleic anhydride and polypropylene.

마. 지방족 폴리에스테르hemp. Aliphatic polyester

(1) 수평균 분자량이 80,000 이고, 44PSI, 125℃에서 측정한 용융 흐름 지수가 1.0g/10분이며, 23℃에서 밀도가 1.145인 것으로 [-(CH2)5-COO-]의 반복단위를 갖는 폴리에스테르.(1) The repeating unit of [-(CH 2 ) 5 -COO-] having a number average molecular weight of 80,000, a melt flow index of 44 psi at 125 ° C. of 1.0 g / 10 min, and a density of 1.145 at 23 ° C. Polyester having.

(2) 수평균 분자량이 80,000 이고, 44PSI, 125℃에서 측정한 용융 흐름 지수가 4.0g/10분이며, 23℃에서 밀도가 1.150인 것으로 [-(CH2)3-COO-]의 반복단위를 갖는 폴리에스테르.(2) Repeating unit of [-(CH 2 ) 3 -COO-] having a number average molecular weight of 80,000, a melt flow index of 44 g / s at 125 ° C. of 4.0 g / 10 min, and a density of 1.150 at 23 ° C. Polyester having.

바. 탄산 칼슘bar. Calcium carbonate

평균입경이 1.30㎛이며 겉보기 비중이 0.37g/cm3인 것으로 백색도가 98%인 것.The average particle diameter is 1.30㎛ and the apparent specific gravity is 0.37g / cm 3 with a whiteness of 98%.

사. 감광제four. Photosensitizer

페릭 스테아레이트.Ferric Stearate.

아. 상용화제Ah. Compatibilizer

아크릴릭 에스테르, 말레인산 무수물, 에틸렌이 삼원 공중합된 고분자로서, 아크릴릭 에스테르와 말레인산 무수물의 함량이 32%이고, 용융 흐름 지수가 7g/10분, 용융점이 65℃인 것.Acrylic polymer, maleic anhydride, ethylene is a terpolymer copolymer, the content of the acrylic ester and maleic anhydride is 32%, the melt flow index is 7g / 10 minutes, the melting point is 65 ℃.

참조예 : 조성물의 혼련 및 시편 제조Reference Example: Mixing of Compositions and Preparation of Specimens

[(단계1) 조성물의 혼련][(Step 1) Kneading of Composition]

조성물의 혼련은 하기 표에 기재된 바대로 각각의 중량을 잰 후 상온의 건식 혼합기(헨셀믹서)에서 혼합한 다음 이축 압출기를 사용 하여 용융혼합하였다. 이축 압출기의 배럴은 11 부분으로 온도조절이 가능하도록 되어 있으며, 온도 범위는 180~210℃, 스크류 회전 속도는 200rpm 이다. 압출된 수지의 혼합물을 냉각수조에서 냉각시킨 후 절단하여 펠레트 상태로 제조하였다.The kneading of the composition was weighed as described in the following table and then mixed in a dry mixer (Hensel mixer) at room temperature, followed by melt mixing using a twin screw extruder. The barrel of the twin screw extruder has 11 parts to control the temperature. The temperature range is 180 ~ 210 ℃, and the screw rotation speed is 200rpm. The mixture of extruded resin was cooled and then cut in a cooling water bath to prepare a pellet.

[(단계2) 시편 제조][(Step 2) Specimen Preparation]

(단계1)에서 제조한 수지 펠레트를 170~200℃ 로 온도가 조절된 일축 중공 필름성형기(제작사: 브라벤더, L/D: 19/25)에 의해 두께가 각각 10-100㎛인 필름으로 제조하였다.The resin pellets prepared in (Step 1) were each formed into a film having a thickness of 10-100 μm by a uniaxial hollow film molding machine (manufacturer: Brabender, L / D: 19/25) whose temperature was controlled at 170 to 200 ° C. Prepared.

[실시예 1 및 비교예 1]Example 1 and Comparative Example 1

광분해성 유도 화합물 또는 상용화제에 의한 조성물의 상용성 개선효과Effect of improving the compatibility of the composition by the photodegradable derivative or compatibilizer

탄산칼슘과 지방족 폴리에스테르를 함유하는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 조성물의 가공성 및 물성 개선에 미치는, 광분해성 유도 화합물인 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌 또는 상용화제의 효과를 확인하기 위해 하기 표 1과 같이 각 조성물을 제조하여 가공성 및 물성을 시험하였고, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.In order to confirm the effect of modified polyethylene or compatibilizer having ionicity as a photodegradable compound, on the processability and physical properties of the high density polyethylene (HDPE) composition containing calcium carbonate and aliphatic polyester, as shown in Table 1 below, Was prepared to test the processability and physical properties, the results are shown in Table 1 below.

기재 수지로서 폴리에틸렌 대신 폴리프로필렌을 사용하여 상기와 + 동일한 실험을 수행한 결과 하기 표 2와 같은 결과를 얻었다.Using the same experiment as described above using a polypropylene instead of polyethylene as a base resin as a result shown in Table 2 below.

표 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이 상용화제가 없이 탄산칼슘과 지방족 폴리에스테르만으로 이루어진 조성물들은 물성이 인장강도 170 미만으로 현저히 낮아지므로 포장재로서 사용할 수 없다. 이러한 현상은 폴리올레핀과 폴리에스테르의 상용성이 좋지 않기 때문이며 폴리에스테르의 함량이 증가할수록 파단 인장 강도(tensile strength)가 저하되는 것으로부터 알 수 있다. 이에 반하여 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌 또는 상용화제를 조성물에 첨가하면 폴리에스트르의 함량과 관계없이 우수한 가공성을 보여서 중공성형 필름(blown film)의 제조가 가능하며 인장강도 및 신율이 크게 개선되었다.As can be seen from Tables 1 and 2, the composition consisting of only calcium carbonate and aliphatic polyester without a compatibilizer cannot be used as a packaging material because the physical properties are significantly lower than the tensile strength of 170. This phenomenon is due to poor compatibility between the polyolefin and the polyester, and it can be seen that the tensile strength of the fracture decreases as the content of the polyester increases. On the contrary, the addition of ionic modified polyethylene or compatibilizer to the composition shows excellent processability regardless of the content of polyester, enabling the production of blown films, and greatly improving tensile strength and elongation.

[실시예 2 및 비교예 2]Example 2 and Comparative Example 2

광분해성 유도 화합물에 의한 물성 개선 효과Physical property improvement effect by photodegradable compound

고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 기재수지로 하여 탄산 칼슘의 조성비가 0%, 105, 30% 일 때 광분해성 유도 화합물인 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌을 사용한 경우(B, C; 실시예)와 사용하지 않은 경우(A; 비교예)의 용융 장력(melt tension)을 비교하였다. 일반적으로 용융 장력을 통해 중공성형 필름의 가공성을 예측할 수 있다. 즉, 용융 장력의 측정값이 너무 작을 경우(대개 3 이하)에는 필름 가공이 불가능하다.When high density polyethylene (HDPE) is used as a base resin and modified polyethylene having ionicity as a photodegradable compound is used when the composition ratio of calcium carbonate is 0%, 105, 30% (B, C; Examples) Melt tension of the case (A; comparative example) was compared. In general, the melt tension can predict the processability of the blown film. That is, film processing is impossible when the measured value of melt tension is too small (usually 3 or less).

용융 장력의 측정 방법은 다음과 같다. 즉, 모세관형 유동계(capillary type rheometer, Toyoseiki, 일본)를 이용하여 피스톤 속도 10mm/분, 인취(draw) 속도 10m/분, 온도 190℃의 조건으로 제조된 수지 조성물의 용융 장력을 측정하였다.The measurement method of melt tension is as follows. That is, the melt tension of the resin composition manufactured under the conditions of a piston speed of 10 mm / min, a draw speed of 10 m / min, and a temperature of 190 ° C. was measured using a capillary type rheometer (Toyoseiki, Japan).

이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌을 사용하지 않은 경우에는 폴리에스테르 함량 증가에 따라 용융 장력이 감소되며 이러한 경향은 탄산칼슘의 함량이 증가할수록 더욱 증가한다. 그 결과 폴리에스테르 함량이 증가할수록 중공성형 필름의 가공성이 크게 저하하거나 성형이 불가능하게 된다. 이에 반하여, 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌을 사용한 경우에는 폴리에스테르 함량과 무관하게 3.0 이상의 용융 장력을 보이며 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌의 함량이 증가할수록 더욱 더 개선됨을 알 수 있다. 또한, 탄산 칼슘을 사용하지 않은 경우에는 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌의 함량이 증가하면 오히려 용융 장력이 감소하지만 탄산 칼슘을 10%, 30% 함량으로 각각 사용한 경우에는 이온성을 갖는 변성 폴리에테르의 함량이 증가할수록 3.0~6.05 까지 크게 개선되었다. 그러므로 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌은 광분해 기능 뿐만이 아니라 상용화제 기능 또한 수행함으로써 본 발명의 조성물의 물성을 개선하여 중공성형 필름 가공을 가능하게 함을 알 수 있다.In the absence of ionic modified polyethylene, the melt tension decreases with increasing polyester content and this tendency increases with increasing calcium carbonate content. As a result, as the polyester content increases, the processability of the blown film greatly decreases or molding becomes impossible. On the contrary, in the case of using the modified polyethylene having ionicity, it can be seen that the melt tension is 3.0 or more regardless of the polyester content, and it is further improved as the content of the modified polyethylene having ionicity increases. In addition, when calcium carbonate is not used, the melt tension decreases when the content of the modified polyethylene having ionicity is increased, but when the calcium carbonate is used in 10% and 30%, respectively, the content of the modified polyether having ionicity is used. As this increased, it improved greatly from 3.0 to 6.05. Therefore, it can be seen that the modified polyethylene having ionicity not only performs a photolysis function but also a compatibilizer function, thereby improving the physical properties of the composition of the present invention to enable blow molding film processing.

[실시예 3 및 비교예 3]Example 3 and Comparative Example 3

탄산 칼슘과 지방족 폴리에스테르의 광분해성 유도 화합물과의 상호작용에 의한 광분해도 개선 효과Photodegradability Improvement by Interaction of Calcium Carbonate with Aliphatic Polyester Photodegradable Compound

표 4 및 5에 기재된 조성을 갖는 수지 조성물을 170-200℃로 온도가 조절된 일축 중공 필름성형기(제작사: 브라벤더, L/D:19/25)에 의해 두께가 각각 10-100㎛ 인 필름을 제조한 후, ASTM D-4329, ASTM D-1435 및 ASTM D-882의 방법들에 의거하여 각각 자외선 램프에 의한 폭로기기인 UV-CON(ATLAS사 제작)에 의한 광분해도를 측정하였다.Films each having a thickness of 10-100 μm by a uniaxial hollow film molding machine (manufacturer: Brabender, L / D: 19/25) whose temperature was controlled to 170-200 ° C. in the resin composition having the composition shown in Tables 4 and 5 were used. After the preparation, photodegradation was measured by UV-CON (manufactured by ATLAS), which is an exposure apparatus using an ultraviolet lamp, in accordance with the methods of ASTM D-4329, ASTM D-1435, and ASTM D-882.

상기 광분해로 측정법에 있어서, 자외선 램프에 의한 필름의 광분해도 측정조건은 60℃에서 4시간 동안은 자외선을 조사시키며, 40℃에서 4시간 동안은 수분의 응축을 이용해 필름 표면을 젖게 하는 사이클을 이루게 하였으며, 신율값이 단시간내에 저하될수록 필름의 분해도가 큼을 의미한다. 지방족 폴리에스테르와 탄산 칼슘의 함량을 변화시키면서 광분해도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4 와 표 5에 기록하였다.In the photolysis furnace measurement method, the photodegradation measurement condition of the film by the ultraviolet lamp is irradiated with ultraviolet rays for 4 hours at 60 ℃, for 4 hours at 40 ℃ to achieve a cycle to wet the surface of the film by condensation of moisture. As the elongation value is lowered within a short time, the decomposition of the film is greater. Photodegradation was measured while changing the content of aliphatic polyester and calcium carbonate, and the results are reported in Tables 4 and 5.

표 4, 5의 측정 결과를 통하여 탄산 칼슘이나 지방족 폴리에스테르의 함량이 증가할수록 광분해 속도는 증가하지만 모두 130 시간 이상이므로 실제 자연조건에서 분해되기 어렵다는 것을 알 수 있다. 즉, 상기 두 물질들은 폴리에틸렌과 각각 작용하여서는 그 조성물을 분해할 수 없다.Through the measurement results of Tables 4 and 5, the photolysis rate increases as the content of calcium carbonate or aliphatic polyester increases, but it is difficult to decompose under actual natural conditions because all of them are 130 hours or more. That is, the two materials cannot work with polyethylene, respectively, to degrade the composition.

한편, 폴리에틸렌을 기재 수지로 하여 광분해성 유도 화합물인 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌 및 불포화 올레핀계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀을 각각 200ppm과 1%씩 함유한 조성물들에 각각 다른 함량의 CaCO와 지방족 폴리에스테르를 첨가하여 제조한 하기 표 6의 각 조성물을 이용하여 상기와 같이 자외선 램프에 의한 폭로 및 옥외 폭로에 따른 광분해도의 변화를 측정하였다.Meanwhile, different compositions of CaCO and aliphatic polyester were used in compositions containing 200 ppm and 1% of ethylene-modified polyethylene and polyolefin grafted with unsaturated olefin ring anhydride, which are photodegradable inducing compounds, respectively. Using the respective compositions of Table 6 prepared by the addition of the same, the change of photodegradation degree according to the exposure by the ultraviolet lamp and the outdoor exposure was measured as described above.

상기 표 6 에서는 본 특허기술로 혼련된 조성물들이 매우 빠른 분해능을 보이고 있다. 즉, 광ㆍ생분해 및 소각용 소재가 함께 혼련된 경우, 탄산 칼슘과 폴리에스테르의 함량이 증가할수록 그 분해능이 크게 개선되고, 특히 탄산 칼슘에 의하여 더욱 효과가 증진됨을 알 수 있다. 이러한 현상은 네가지 조성물의 공동작용에 의한 분해 활성 효과 이다.In Table 6, the compositions kneaded with the present technology show very fast resolution. That is, when the light, biodegradation and incineration materials are kneaded together, it can be seen that as the content of calcium carbonate and polyester increases, the resolution is greatly improved, and in particular, the effect is enhanced by calcium carbonate. This phenomenon is the effect of degradation activity by the co-action of four compositions.

[실시예4]Example 4

생분해도 및 광분해도 측정Biodegradation and photodegradation measurement

폴리에틸렌 기재 수지에 30% 탄산칼슘을 첨가한 조성물에 하기 표 7에 기재한 바와 같이 지방족 폴리에스테르 및 광분해성 유도 화합물의 함량을 변화시켜 첨가한 조성물을 이용하여 실시예3 에서와 같은 방법으로 광분해도를 측정한 후 다음과 같이 생분해도를 측정하였다. 본 실시예에서 균주에 의한 생분해도는 ASTM G21-70 및 ASTM D4300-93 에 의거하여 측정하였으며, ASTM 규정에서 지시한 5가지 균주를 이용하여 약 30일간 배양실험을 실시한 후 시편을 덮은 균주의 번식 정도에 따라 ASTM G21-70 평가기준에 의거 1~4 단계로 분류하고 초기 무게와 비교하여 무게 감소량을 측정하였다. 그 결과는 표 7에 나타내었다.Photodegradation degree in the same manner as in Example 3 using a composition in which 30% calcium carbonate was added to the polyethylene-based resin and the content of the aliphatic polyester and the photodegradable derivative compound was changed as shown in Table 7 below. After measuring the biodegradation was measured as follows. In this example, the biodegradability of the strain was measured according to ASTM G21-70 and ASTM D4300-93, and propagation of the specimen-covered strain after about 30 days of culture experiment using the five strains indicated by ASTM regulations. According to the degree, according to ASTM G21-70 evaluation criteria classified into 1 ~ 4 stages and the weight loss compared to the initial weight was measured. The results are shown in Table 7.

기재 수지로서 폴리에틸렌 대신 폴리프로필렌을 포함하는 조성물(탄산칼슘 함량 30%)을 사용한 것을 제외하고는 상기와 동일한 실험을 수행하여 하기 표 8과 같은 결과를 얻었다.Except for using a composition containing a polypropylene (calcium carbonate content 30%) instead of polyethylene as a base resin was carried out the same experiment as above to obtain the results shown in Table 8.

상기 표 07 및 8에서 알 수 있는 바와 같이 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 수지를 기재 수지로 하고 탄산 칼슘, 광분해성 유도 화합물 및 지방족 폴리에스테르를 모두 포함하는 본 발명의 조성물은 광분해 시간이 UV-CON 측정에서 모두 24시간 이하이고 옥외폭로에서도 60일 미만의 광분해 시간을 보이고 있으며 ASTM G21-70에 의한 생분해도 측정결과가 모두 3 이상을 나타내었다. 즉, 실시예3에서 예시한 광분해도 결과가 상기 폴리올레핀 또는 폴리프로필렌 조성물에 공히 나타나며 광분해에 의한 생분해능 향상이 나타남을 알 수 있다.As can be seen in Tables 07 and 8, the composition of the present invention comprising a polyethylene or polypropylene resin as a base resin and containing all of calcium carbonate, a photodegradable derivative compound, and an aliphatic polyester has a high photodegradation time in UV-CON measurement. The photodegradation time was less than 24 hours and less than 60 days in outdoor exposure. The biodegradability measured by ASTM G21-70 showed more than three. That is, it can be seen that the results of photodegradation illustrated in Example 3 are shown in the polyolefin or polypropylene composition, and the biodegradation is improved by photolysis.

[실시예 5 및 비교예 4]Example 5 and Comparative Example 4

소각시 발열량 및 제한 산소량 비교Calorific Value and Limited Oxygen Volume in Incineration

탄산 칼슘만을 함유하는 폴리올레핀 조성물과 본 발명의 조성물의 소각시 발열량을 비교한 실험결과를 하기 표 9에 나타내었다. 발열량은 열시차 분석기(DTA, 듀폰, 미국)를 이용하여 측정하였다.Experimental results of comparing the calorific value during incineration of the polyolefin composition containing only calcium carbonate and the composition of the present invention are shown in Table 9 below. The calorific value was measured using a thermal time difference analyzer (DTA, DuPont, USA).

소각시 발열량이 크면 소각로의 수명을 단축시키므로 발열량이 적을수록 좋으며 공기의 요구량 역시 적을수록 대기 오염도가 적다. 상기 표 9에서 알 수 있듯이 지방족 폴리에스테르(1)의 사용량이 클수록 발열량 및 공기 요구량이 현저히 줄어드는 것을 알 수 있다.The greater the amount of heat generated during incineration, the shorter the life of the incinerator, so the lower the amount of heat generated, the better the air demand. As can be seen from Table 9, it can be seen that the greater the amount of aliphatic polyester (1) used, the less the calorific value and the air demand.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 조성물은 선행 조성물에 비해, 가공성 및 물성이 현저히 개선되었으며, 광분해능과 생분해능이 상호작용에 의한 상승효과로 인해 월등하고, 소각시 발열량 및 공기 소모량이 훨씬 줄어든 환경친화성 조성물이라 할 수 있다.As seen from the above, the composition of the present invention is significantly improved in processability and physical properties, compared to the previous composition, the light resolution and biodegradation is superior due to the synergistic effect of the interaction, the heat generation and the air consumption is much reduced when incinerated It may be referred to as an affinity composition.

Claims (19)

지방족 폴리에스테르 1 내지 50 중량%, 광분해성 유도 화합물 0.01 내지 10 중량%, 무기충전제 10 내지 60 중량% 및, 임의로, 상용화제를 전체 조성물 100 중량부에 대해 0.1 내지 12 중량부 포함하는 분해성 폴리올레핀 수지 조성물.1 to 50% by weight of an aliphatic polyester, 0.01 to 10% by weight of a photodegradable derivative compound, 10 to 60% by weight of an inorganic filler, and, optionally, 0.1 to 12 parts by weight of a compatibilizer with respect to 100 parts by weight of the total composition. Composition. 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀 수지가 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 성분을 포함하는 수지인 조성물.The composition of claim 1 wherein said polyolefin resin is a resin comprising a polyethylene or polypropylene component. 제2항에 있어서, 상기 폴리에틸렌의 용융 흐름 지수가 0.01 내지 40g/10분이고, 비중이 0.916-0.961g/cm3인 조성물.The composition of claim 2 wherein the polyethylene has a melt flow index of 0.01 to 40 g / 10 minutes and a specific gravity of 0.916 to 0.961 g / cm 3 . 제2항에 있어서, 상기 폴리프로필렌의 용융 흐름 지수가 0.3 내지 35g/10분이고, 비중이 0.890 내지 0.910g/cm3인 조성물.The composition of claim 2 wherein the polypropylene has a melt flow index of 0.3 to 35 g / 10 minutes and a specific gravity of 0.890 to 0.910 g / cm 3 . 제4항에 있어서, 상기 폴리프로필렌이 평균 에틸렌 함량이 2.5 내지 8.5 중량%인 에틸렌과의 공중합체인 조성물.5. The composition of claim 4, wherein said polypropylene is a copolymer with ethylene having an average ethylene content of 2.5 to 8.5 wt%. 제1항에 있어서, 상기 지방족 폴리에스테르가 다음과 같은 구조식을 갖는 반복 단위로 이루어진 화합물인 조성물 :The composition of claim 1 wherein the aliphatic polyester is a compound consisting of repeating units having the structure: (상기식에서, a는 1 내지 5의 정수이고, b는 0 또는 1 이다).(Wherein a is an integer from 1 to 5 and b is 0 or 1). 제1항에 있어서, 상기 광분해성 유도 화합물이 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌 및 불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀중에서 선택된 하나 이상의 화합물인 조성물.The composition of claim 1, wherein the photodegradable inducing compound is at least one compound selected from modified polyethylenes having ionicity and unsaturated ethylenic ring anhydrides grafted polyolefins. 제7항에 있어서, 상기 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌의 함량이, 조성물의 총중량을 기준으로 0.01 내지 10 중량%인 조성물.The composition according to claim 7, wherein the content of the modified polyethylene having ionicity is 0.01 to 10% by weight based on the total weight of the composition. 제8항에 있어서, 상기 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌의 용융 흐름 지수가 1.0 내지 2.6g/10분이고 비중이 0.940 내지 0.950g/cm3인 조성물.The composition according to claim 8, wherein the melt polyethylene having a ionic property has a melt flow index of 1.0 to 2.6 g / 10 min and a specific gravity of 0.940 to 0.950 g / cm 3 . 제8항에 있어서, 상기 이온성을 갖는 변성 폴리에틸렌이 나트륨, 아연 또는 리튬 이온을 갖는 조성물.The composition of claim 8, wherein the modified polyethylene having ionicity has sodium, zinc or lithium ions. 제7항에 있어서, 상기 불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀의 함량이 0.1 내지 10.0 중량%인 조성물.8. The composition of claim 7, wherein the content of the polyolefin grafted with the unsaturated ethylenic ring anhydride is 0.1 to 10.0 wt%. 제11항에 있어서, 상기 불포화 에틸렌계 고리 무수물이 그래프트된 폴리올레핀이, 불포화 에틸렌계 고리무수물의 그래프트%가 0.01 내지 10% 이고, 용융흐름지수가 1 내지 1,300g/10분이며, 비중이 0.757 내지 0.965g/cm3인 조성물.The polyolefin grafted with the unsaturated ethylenic ring anhydride according to claim 11, wherein the polyolefin grafted with unsaturated ethylenic ring anhydride has a graft% of unsaturated ethylenic ring anhydride of 0.01 to 10%, a melt flow index of 1 to 1,300 g / 10 minutes, and a specific gravity of 0.757 to 12. 0.965 g / cm 3 composition. 제1항에 있어서, 감광제를 추가로 함유하는 조성물.The composition of claim 1 further comprising a photosensitizer. 제13항에 있어서, 상기 감광제를 폴리올레핀 조성물 100 중량부에 대해 0.001 내지 0.1 중량부를 포함하는 조성물.The composition of claim 13, wherein the photosensitizer comprises 0.001 to 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin composition. 제13항에 있어서, 상기 감광제가 철계 화합물인 조성물.The composition of claim 13, wherein the photosensitizer is an iron compound. 제15항에 있어서, 상기 철계 화합물이 페릭 아세틸아세토네이트, 페릭 디에틸디티오카바메이트, 페릭 스테아레이트 및 페릭 팔미테이트중에서 선택된 하나 이상의 화합물인 조성물.The composition of claim 15, wherein the iron-based compound is at least one compound selected from ferric acetylacetonate, ferric diethyldithiocarbamate, ferric stearate, and ferric palmitate. 제1항에 있어서, 상기 무기 충전제가 탄산칼슘인 조성물.The composition of claim 1 wherein said inorganic filler is calcium carbonate. 제17항에 있어서, 상기 탄산칼슘이 325 메쉬 잔분이 0.02% 이하이며 평균 입경이 10㎛ 이하이고, 수분 함유량이 0.2% 이하인 조성물.The composition according to claim 17, wherein the calcium carbonate has a 325 mesh residue of 0.02% or less, an average particle diameter of 10 µm or less, and a water content of 0.2% or less. 제1항에 있어서, 상기 상용화제가 에폭시계 화합물이 그래프트되거나 공중합된 폴리올레핀, 불포화 에틸렌계 고리 무수물과 에폭시계 화합물이 그래프트되거나 삼원 공중합된 폴리올레핀, 불포화 에틸렌계 고리무수물과 아크릴레이트가 그래프트되거나 삼원 공중합된 폴리올레핀 및 아크릴레이트가 그래프트되거나 공중합된 폴리올레핀중에서 선택된 하나 이상의 화합물인 조성물.According to claim 1, wherein the compatibilizer is a polyolefin grafted or copolymerized epoxy compounds, unsaturated ethylene ring anhydride and an epoxy compound grafted or terpolymer polyolefin, unsaturated ethylene ring anhydride and acrylate grafted or terpolymerized Wherein the polyolefin and acrylate are at least one compound selected from grafted or copolymerized polyolefins.
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