KR100346644B1 - Bio-disintegrable resin composition and preparing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생붕괴성 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 무수말레인산, 아크릴산 또는 메타크릴산이 그래프트된 변성 폴리카프로락톤과 무수말레인산, 아크릴산 또는 메타크릴산이 그래프트된 변성 폴리에틸렌을 중량비 1 : 0.05∼7로 함유하는 매트릭스 수지 100중량부, 전분 10∼200중량부, 및 전분 가소제 0.1∼60중량부을 포함하는 생붕괴성 수지 조성물 및 이를 이축 압출기에서 압출시키는 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 폴리에틸렌과 혼화성이 우수하고, 폴리에틸렌에 생분해성 수지를 혼합하여 생붕괴성 부여를 목표로 할 경우, 기존 폴리에틸렌의 물성 저하를 줄이고 가격 상승도 최소화시키면서 붕괴 성능을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a biodegradable resin composition and a method for preparing the same, and more particularly, to modified polycaprolactone grafted with maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic acid, and modified polyethylene grafted with maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic acid. 1: It relates to a biodegradable resin composition comprising 100 parts by weight of a matrix resin containing from 0.05 to 7, 10 to 200 parts by weight of starch, and 0.1 to 60 parts by weight of starch plasticizer, and a production method for extruding the same in a twin screw extruder. The composition according to the present invention is excellent in miscibility with polyethylene, and when biodegradability is provided by mixing biodegradable resin in polyethylene, it is possible to improve the collapse performance while reducing the physical properties of the existing polyethylene and minimizing the price increase. It has an effect.
Description
본 발명은 폴리에틸렌과 상용성이 우수한 생붕괴성 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 가소제에 의해 열가소성을 갖도록 변형시킨 전분을 전분과 혼화성이 우수하도록 변형된 변성 폴리카프로락톤 및 변성 폴리에틸렌과 혼합시킨 생붕괴성 수지 조성물을 폴리에틸렌과 혼합하여 필름, 사출품 등으로 가공시 분해성 수지의 혼합으로 인한 제품 물성 저하를 최소화시킬 수 있는 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable resin composition having excellent compatibility with polyethylene and a method for preparing the same, and more particularly, modified polycaprolactone modified to have high starch compatibility with starch modified to have thermoplasticity by a plasticizer. And a composition capable of minimizing degradation of product properties due to mixing of a decomposable resin when processing a biodegradable resin composition mixed with a modified polyethylene with polyethylene and processing a film, an injection molded product, or the like.
천연 고분자 물질을 대체하는 새로운 합성 고분자 물질은 그 우수한 기능때문에 석유 화학공업의 발달과 더불어 우리의 일상생활 깊숙이 파고들고 있다. 그러나 합성 고분자 물질은 다른 재료들에 비하여 사용기간이 비교적 짧고 해양 환경이나 토양 환경에 누적되어 쉽게 분해되지 않으므로 환경을 오염시킨다. 따라서 해마다 사용량이 늘어가는 합성 고분자 물질의 폐기가 새로운 사회문제로 대두되고 있다. 특히, 포장재에 의한 매립지의 문제 발생은 크게 이슈화 되고 있다.New synthetic polymers, replacing natural polymers, are immersed in our daily lives with the development of the petrochemical industry because of their superior function. However, synthetic polymer materials are polluted because they have a relatively short service life compared to other materials and do not easily degrade due to accumulation in marine or soil environments. Therefore, the disposal of synthetic polymer materials, which are increasing in use every year, is emerging as a new social problem. In particular, the occurrence of landfill problems due to packaging materials has been a major issue.
따라서 전 세계적으로 사용 후 분해되어 자연의 순환계로 돌아감으로써 환경오염을 최소화시킬 수 있는 분해성 수지에 대한 관심과 개발이 그 동안 많이 이루어져 왔다. 그러나 분해성 수지는 범용 수지 대비 가격이 너무 높아서 적용이 매우 어려운 점이 많아서 최근에는 이러한 분해성 수지를 범용 수지와 혼합하여 사용하는 생붕괴성 수지에 대한 관심이 증대되고 있다. 생붕괴성 수지에서는 생붕괴성을 부여하기 위하여 분해성 수지 혼합시 물성 저하 및 가격 상승 최소화가 요구된다.Therefore, there has been much interest and development of degradable resins that can minimize environmental pollution by decomposing and returning to the natural circulation system around the world. However, since decomposable resins are too difficult to apply due to their high price compared to general-purpose resins, in recent years, interest in biodegradable resins in which such degradable resins are mixed with general-purpose resins is increasing. In biodegradable resins, in order to impart biodegradability, deterioration of physical properties and minimization of price increase are required when degradable resin is mixed.
이와 관련된 선행 특허들을 살펴보면, 대한민국 공고특허 제96-008112호에서는 생분해성 폴리카프로락톤과 에틸렌-비닐알콜 공중합체와 같이 전분과 상용성이 있는 합성수지를 일정량의 수분이 함유되어 있는 전분 및 가소제와 함께 고온(150℃ 이상)의 압출기내에서 혼련시켜 전분의 분자간 결합을 파괴시켜 수지와 혼합시켜 전분이 함유된 생분해성 필름을 제조하는 기술을 제시하고 있다. 그러나 상기 기술은 전분과 생분해성 폴리카프로락톤과의 상용성이 떨어져서 전분 함량이 증가함에 따라 물성이 급격히 저하되고, 폴리에틸렌과 혼합시 폴리에틸렌과의 상용성 부족으로 물성이 저하되는 문제점이 있다.Looking at the related patents, Korean Patent Publication No. 96-008112 discloses a synthetic resin compatible with starch, such as biodegradable polycaprolactone and ethylene-vinyl alcohol copolymer, together with starch and plasticizer containing a certain amount of water. A technique for producing a biodegradable film containing starch by kneading in an extruder at a high temperature (150 ° C. or higher) to break the intermolecular bonds of starch and mixing with a resin is proposed. However, the technology has a problem in that the physical properties of the starch and the biodegradable polycaprolactone is poor and the starch content is increased rapidly, and the physical properties are degraded due to the lack of compatibility with the polyethylene when mixed with the polyethylene.
그리고 대한민국 공고특허 제99-197899호에서는 생분해성 폴리카프로락톤 및 폴리에틸렌 혼합 수지에 전분과의 결합제로 무수말레인산과 같은 극성 물질을 사용함으로써 가소제에 의해 가소화된 전분, 폴리카프로락톤 및 폴리에틸렌간의 결합력을 증진시켜 생분해성 필름을 제조하는 기술을 제시하고 있다. 그러나 상기 기술은 위의 조성물을 폴리에틸렌과 혼합시 분해성 수지가 폴리에틸렌에 혼합됨에 따른 물성 저하 방지가 단순한 결합제 만의 사용으로 효과적이지 못한 문제점이 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 99-197899 discloses a bond between starch, polycaprolactone and polyethylene plasticized by a plasticizer by using a polar substance such as maleic anhydride as a binder for starch in a biodegradable polycaprolactone and polyethylene mixed resin. It has been proposed a technique for producing a biodegradable film by promoting. However, the above technique has a problem in that when the above composition is mixed with polyethylene, the deterioration of physical properties due to the mixing of the decomposable resin with the polyethylene is not effective due to the use of only a simple binder.
또한, 대한민국 공고특허 제99-227118호에서는 전분과의 상용성을 증진시키기 위해 무수말레인산이 그라프트된 변성 폴리카프로락톤과 가소제에 의해 가소화된 전분을 혼합함으로써 생분해성 필름을 제조하는 기술을 제시하고 있다. 그러나 상기 기술은 위의 조성물을 폴리에틸렌과 혼합시킬 경우 폴리에틸렌과의 상용성 부족으로 물성 저하가 발생하며, 변성 폴리카프로락톤 제조 방법도 상업적으로 경제성이 떨어지는 초자류에 의한 방법인 문제점이 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 99-227118 proposes a technique for producing a biodegradable film by mixing modified polycaprolactone grafted with maleic anhydride and starch plasticized by a plasticizer to enhance compatibility with starch. Doing. However, the above technique has a problem in that physical properties decrease due to lack of compatibility with polyethylene when the above composition is mixed with polyethylene, and a method of producing modified polycaprolactone is also a method due to low commercial economic efficiency.
이에 본 발명에서는 폴리에틸렌이 사용되는 용도에서 폴리에틸렌에 생붕괴성을 부여하기 위하여 생붕괴성 수지를 폴리에틸렌과 혼합하여 사용할 경우 사용상의 가공성과 요구물성을 극대화시키면서 가격이 저렴한 폴리에틸렌과 상용성이 우수한 생붕괴성 수지를 개발하였다.Therefore, in the present invention, when biodegradable resin is used in combination with polyethylene in order to give biodegradability to polyethylene in the use where polyethylene is used, biodegradation having excellent compatibility with low-cost polyethylene while maximizing processability and required properties in use is inexpensive The resin was developed.
따라서, 본 발명의 목적은 생붕괴성 수지와 폴리에틸렌과의 상용성이 중요하며, 붕괴성 수지내의 전분과 생분해성 폴리카프로락톤과의 상용성도 전분의 충진 함량을 높임으로써 저렴한 가격의 제품을 제조할 수 있는 폴리에틸렌과 상용성이 우수한 생붕괴성 수지 조성물을 제공하는데 있다.Therefore, the object of the present invention is the compatibility of biodegradable resin and polyethylene is important, and the compatibility of starch in biodegradable resin with biodegradable polycaprolactone also increases the filling content of starch to produce a low-cost product The present invention provides a biodegradable resin composition having excellent compatibility with polyethylene.
본 발명의 다른 목적은 상기 생붕괴성 수지 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the biodegradable resin composition.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 생붕괴성 수지 조성물은 무수말레인산, 아크릴산 또는 메타크릴산이 그래프트된 변성 폴리카프로락톤과 무수말레인산, 아크릴산 또는 메타크릴산이 그래프트된 변성 폴리에틸렌을 중량비 1 : 0.05∼7로함유하는 매트릭스 수지 100중량부, 전분 10∼200중량부, 및 전분 가소제 0.1∼60중량부을 포함한다.Biodegradable resin composition of the present invention for achieving the above object is a modified polycaprolactone grafted maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic acid and modified polyethylene grafted maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic acid in a weight ratio of 1: 0.05 to 7 100 parts by weight of the matrix resin to be contained, 10 to 200 parts by weight of starch, and 0.1 to 60 parts by weight of starch plasticizer are included.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제조방법은 전분 가소제 0.1∼60중량부와 전분 10∼200중량부를 혼합기에서 혼합시킨 후, 이축 압출기의 제1공급부로 공급하고, 무수말레인산, 아크릴산 또는 메타크릴산이 그래프트된 변성 폴리카프로락톤과 무수말레인산, 아크릴산 또는 메타크릴산이 그래프트된 변성 폴리에틸렌이 1: 0.05∼7의 중량비로 혼합된 매트릭스 수지 100중량부를 제2공급부로 넣어 이축 압출기에서 150∼220℃의 온도, 및 스크류 속도 50∼300rpm의 조건에서 압출시키는 것으로 이루어진다.The production method of the present invention for achieving the above another object is 0.1 to 60 parts by weight of starch plasticizer and 10 to 200 parts by weight of starch are mixed in a mixer, and then supplied to the first supply of the twin screw extruder, maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic 100 parts by weight of the modified polycaprolactone grafted with acid and modified polyethylene grafted with maleic anhydride, acrylic acid or methacrylic acid in a weight ratio of 1: 0.05 to 7 were added as a second supply part to a temperature of 150 to 220 ° C. in a twin screw extruder. And extrusion under conditions of a screw speed of 50 to 300 rpm.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention in more detail as follows.
본 발명은 생분해성 변성 폴리카프로락톤과 변성 폴리에틸렌이 1 : 0.05∼7의 중량비로 혼합된 매트릭스 수지 100중량부, 전분 10∼200중량부, 전분 가소제 0.1∼60중량부로 이루어지며, 전분이 가소제와 이축 압출기에 의한 열과 압력에 의해 열가소성을 갖도록 구조 변형이 일어나고, 폴리에틸렌과의 상용성이 우수하도록 첨가되는 변성 폴리에틸렌 및 생분해성 변성 폴리카프로락톤과의 우수한 계면 접착력을 갖는 생붕괴성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention is composed of 100 parts by weight of a matrix resin mixed with biodegradable modified polycaprolactone and modified polyethylene in a weight ratio of 1: 0.05-7, starch 10-200 parts by weight, starch plasticizer 0.1-60 parts by weight, and starch is a plasticizer and The present invention relates to a biodegradable resin composition having excellent interfacial adhesion with modified polyethylene and biodegradable modified polycaprolactone added to have excellent compatibility with polyethylene, due to heat and pressure caused by a twin screw extruder. .
본 발명에서의 매트릭스 수지로는 생분해성 수지이면서 가공성과 물성이 우수한 폴리카프로락톤과 물성 및 가격적인 면에서 가장 범용적이며, 특히 필름 용도로 많이 사용되는 폴리에틸렌을 혼합하여 사용한다. 상기 폴리에틸렌은 저밀도 폴리에틸렌 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌이 바람직하다. 상기 폴리카프로락톤과 변성 폴리에틸렌의 혼합비는 1 : 0.05∼7의 중량비로 혼합되며, 상기 변성 폴리에틸렌의 혼합비가 0.05 미만이면 폴리에틸렌과의 상용성을 증진시켜 주는 변성 폴리에틸렌의 함량이 적어져서 최종 붕괴성 필름의 물성저하가 발생하며, 7을 초과하면 전분과 상용성이 우수한 변성 폴리카프로락톤의 함량이 적어져서 최종 붕괴성 필름의 물성저하가 발생하는 경향이 있다.As the matrix resin in the present invention, polycaprolactone, which is a biodegradable resin and has excellent processability and physical properties, is mixed with polyethylene, which is the most common in terms of physical properties and cost, and is particularly used for film. The polyethylene is preferably low density polyethylene or linear low density polyethylene. The mixing ratio of the polycaprolactone and the modified polyethylene is mixed in a weight ratio of 1: 0.05-7, and when the mixing ratio of the modified polyethylene is less than 0.05, the content of the modified polyethylene which improves the compatibility with the polyethylene is reduced, resulting in the final disintegratable film. When the physical property of the decay is exceeded, the content of the modified polycaprolactone excellent in compatibility with the starch is less than the tendency of the physical properties of the final disintegratable film tends to occur.
또한, 상기 매트릭스 수지는 폴리카프로락톤 또는 폴리에틸렌 100중량부와 상용화제로서 아크릴산, 메타크릴산 또는 무수말레인산 0.05∼5.0중량부, 및 개시제로서 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 이소부티릴퍼옥사이드, 2,2-비스(터트-부틸페록시)부탄 등의 퍼옥사이드 구조를 갖는 개시제에서 선택된 1종 이상을 0.01∼0.5중량부로 혼합하여 이축 압출기에서 온도 130∼220℃, 스크류 속도 50∼300rpm의 범위에서 반응 압출시킴으로써 제조된다. 이때, 상기 상용화제의 사용량이 0.05중량부 미만이면 전분 및 폴리에틸렌과의 상용성이 저하되며, 5.0중량부를 초과하면 이축 압출기에서 생산이 어려워 지고, 또한, 상기 개시제의 사용량이 0,01중량부 미만이면 그래프트율이 저하되고, 0.5중량부를 초과하면 폴리카프로락톤 및 폴리에틸렌의 고유물성이 저하되는 경향이 있다.In addition, the matrix resin is 100 parts by weight of polycaprolactone or polyethylene and 0.05 to 5.0 parts by weight of acrylic acid, methacrylic acid or maleic anhydride as a compatibilizer, and benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, isobutyryl peroxide, 2, as an initiator. One or more selected from initiators having a peroxide structure, such as 2-bis (tert-butylperoxy) butane, are mixed at 0.01 to 0.5 parts by weight and reacted in a twin screw extruder at a temperature of 130 to 220 ° C. and a screw speed of 50 to 300 rpm. It is prepared by extrusion. At this time, when the amount of the compatibilizer is less than 0.05 parts by weight, the compatibility with starch and polyethylene is lowered. When the amount of the compatibilizer is greater than 5.0 parts by weight, production is difficult in a twin screw extruder, and the amount of the initiator is less than 0,01 parts by weight. If the graft ratio is lowered, and if it exceeds 0.5 parts by weight, the intrinsic physical properties of polycaprolactone and polyethylene tend to be lowered.
본 발명의 생붕괴성 수지 내의 변성 폴리에틸렌은 일반 폴리에틸렌과 혼합하여 제품 제조시 폴리에틸렌과 생붕괴성 수지와의 우수한 혼화성을 부여하여 물성 저하를 방지하며, 생붕괴성 수지 조성물 내에서의 변성 폴리에틸렌과 변성 폴리카프로락톤의 극성기가 전분과의 상용성을 개선시켜 일반 폴리에틸렌과 폴리카프로락톤을 사용시 나타나는 물성 저하를 개선하고 붕괴성 수지 조성물 내의 전분 함량을 증가시킬 수 있는 기능을 하게 된다.The modified polyethylene in the biodegradable resin of the present invention is mixed with ordinary polyethylene to give excellent miscibility between the polyethylene and the biodegradable resin in the production of the product to prevent the degradation of physical properties, and the modified polyethylene in the biodegradable resin composition The polar group of the modified polycaprolactone improves the compatibility with the starch, thereby improving the physical properties deteriorated when using general polyethylene and polycaprolactone and increasing the starch content in the collapsible resin composition.
상기 전분으로는 옥수수 전분, 감자 전분 및 쌀 전분 등으로 제조된 일반 전분은 물론, 산처리 전분, 에스테르 전분, 양성 전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 전분 중에서 선택하여 사용한다. 사용되는 전분은 별도의 건조없이 일반 보관 상태의 전분을 그대로 사용한다. 상기 전분의 사용량은 매트릭스 수지 100중량부에 대하여 10∼200중량부가 바람직하며, 10중량부 미만이면 붕괴성 수지의 생분해도가 저하되고, 200중량부를 초과하면 붕괴성 필름의 물성이 급격히 저하되는 경향이 있다.The starch may be selected from general starches made of corn starch, potato starch, rice starch and the like, as well as starch consisting of acid treated starch, ester starch, amphoteric starch and mixtures thereof. Starch to be used is used as it is starch in the normal storage state without any additional drying. The amount of the starch used is preferably 10 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the matrix resin, and less than 10 parts by weight of the biodegradability of the disintegratable resin is lowered. There is this.
상기 전분 가소제로는 글리세린, 폴리글리세린, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 솔비톨로 이루어진 군에서 하나 또는 그 이상 선택된 성분과 물의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 전분 가소제의 사용량은 매트릭스 수지 100중량부에 대하여 0.1∼60중량부가 바람직하며, 0.1중량부 미만이면 전분의 가소화가 불충분하고, 60중량부를 초과하면 전분의 충분한 가소화후의 잉여의 가소제가 물성저하를 일으킨다.As the starch plasticizer, a mixture of water and one or more components selected from the group consisting of glycerin, polyglycerol, ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and sorbitol may be used. The amount of the starch plasticizer used is preferably 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix resin, and less than 0.1 parts by weight of the starch is insufficient in plasticization. When the amount of the starch plasticizer exceeds 60 parts by weight, the excess plasticizer after sufficient plasticization of the starch lowers the physical properties. Causes
본 발명에 따른 생붕괴성 수지 조성물의 제조방법은 경제적인 면을 고려하여 상업적으로 가장 이용이 많이 되는 이축 압출기를 이용한다. 먼저 전분 가소제 0.1∼60중량부와 전분 10∼200중량부를 혼합기에서 잘 혼합시킨 후, 이축 압출기의 제1공급부로 공급하고, 변성 폴리에틸렌 및 변성 폴리카프로락톤을 혼합기에서 잘 혼합시킨 후, 제2공급부로 넣어 이축 압출기에서 온도 150∼220℃, 스크류 속도 50∼300rpm의 조건에서 압출시킴으로써 전분이 가소제 및 열과 압력에 의하여 열가소성을 갖도록 변형됨과 동시에 변성 폴리에틸렌 및 변성 폴리카프로락톤과의 용융 혼련으로 매트릭스 수지 내의 분산 및 계면 접착력이 우수한 생붕괴성 수지 조성물을 제조하게 된다.The production method of the biodegradable resin composition according to the present invention uses the most commercially available twin screw extruder in consideration of economic aspects. First, 0.1 to 60 parts by weight of starch plasticizer and 10 to 200 parts by weight of starch are mixed well in a mixer, then fed to the first feed part of the twin screw extruder, and the modified polyethylene and the modified polycaprolactone are mixed well in the mixer, and then the second supply part In a twin screw extruder at a temperature of 150 to 220 ° C. and a screw speed of 50 to 300 rpm, the starch is deformed to have thermoplasticity by plasticizer and heat and pressure, and melt kneading with modified polyethylene and modified polycaprolactone in the matrix resin. The biodegradable resin composition having excellent dispersion and interfacial adhesion is prepared.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.
본 발명의 실시예에서 생분해도는 ASTM G21-70 법에 따라 최소 21일간 배양하여 필름에 곰팡이가 뒤덮인 정도를 다음과 같이 구분하여 측정하였다.In the embodiment of the present invention, the biodegradation was measured according to ASTM G21-70 method for at least 21 days to determine the extent to which the mold is covered in the film as follows.
0% 일때 : 0, 10% : 1, 10∼30% : 2, 30∼60% : 3, 및 60∼100% : 4At 0%: 0, 10%: 1, 10-30%: 2, 30-60%: 3, and 60-100%: 4
실시예 1Example 1
슈퍼믹서(Super Mixer)에 선형 저밀도 폴리에틸렌(용융지수: 2 dg/min, 밀도: 0.920 g/cc) 5kg과 무수말레인산 25g, 벤조일 퍼옥사이드 2g을 넣고 충분히 혼합시킨 후, 이축 압출기에서 압출온도 190℃, 스크류 속도 200 rpm의 조건에서 압출하여 무수말레인산이 그래프트된 변성 폴리에틸렌을 제조하였다. 변성 폴리카프로락톤(유니온카바이드사, TONE P-787)도 이축 압출기 압출 온도를 150℃ 조건인 것을 제외하고는 위와 동일한 방법으로 제조하였다. 이렇게 제조된 변성 폴리에틸렌 5kg과 변성 폴리카프로락톤 5kg을 텀블믹서(Tumble Mixer)에서 혼합하여 준비하였다. 또 다른 슈퍼믹서(Super Mixer)에 전분 3.5kg, 글리세린 0.3kg, 물 0.1kg을 넣고 충분히 혼합하여 준비하였다. 상기 각 혼합물들을 이축 압출기의 각기 다른 공급부를 사용하여 압출온도 175℃, 스크류 속도 200rpm의 조건으로 이축 압출기에서 매트릭스 수지와 전분이 10 : 7의 비율이 되도록 혼합시켜 폴리에틸렌과 혼화성이 우수한 생붕괴성 수지 조성물을 제조하였다. 이 조성물 3kg과 선형 저밀도 폴리에틸렌 (용융지수: 1 dg/min, 밀도 0.920 g/cc) 4.1kg을 텀블믹서에서 혼합하였으며, 이렇게 혼합되어 생붕괴를 야기시키는 폴리카프로락톤 및 전분으로 구성되는 생분해성 수지 총량이 30%가 되도록 생붕괴성 폴리에틸렌 필름을 제조한 후 이의 물성과 생분해도를 측정하여 하기 표 1에 기재하였다.5 kg of linear low density polyethylene (melting index: 2 dg / min, density: 0.920 g / cc), 25 g of maleic anhydride, and 2 g of benzoyl peroxide were mixed well in a super mixer, and the extrusion temperature was 190 ° C in a twin screw extruder. Extruded at a screw speed of 200 rpm to prepare modified polyethylene grafted with maleic anhydride. Modified polycaprolactone (Union Carbide, TONE P-787) was also prepared in the same manner as above except that the twin screw extruder extrusion temperature was 150 ° C. Thus prepared modified polyethylene 5kg and modified polycaprolactone 5kg was prepared by mixing in a tumble mixer (Tumble Mixer). Another super mixer (Super Mixer) was added 3.5kg starch, 0.3kg glycerin, 0.1kg water was mixed enough. Biodegradability with excellent miscibility with polyethylene was mixed by mixing the mixtures in a ratio of 10: 7 in the twin screw extruder under the conditions of an extrusion temperature of 175 ° C. and a screw speed of 200 rpm using different feed parts of the twin screw extruder. A resin composition was prepared. 3 kg of this composition and 4.1 kg of linear low density polyethylene (melt index: 1 dg / min, density 0.920 g / cc) were mixed in a tumble mixer, and the biodegradable resin, consisting of polycaprolactone and starch, thus mixed to cause biodegradation The biodegradable polyethylene film was prepared to have a total amount of 30%, and then its physical properties and biodegradability were measured and shown in Table 1 below.
실시예 2∼5Examples 2-5
전분의 함량을 하기 표 1에 기재된 바와 같이 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 분해성 수지 총량이 30%가 되도록 폴리에틸렌과 혼합하여 제조한 필름물성 및 생분해도를 표 1에 기재하였다.Except that the amount of starch was used as described in Table 1, except that the composition was prepared in the same manner as in Example 1, and then mixed with polyethylene so that the total amount of the decomposable resin was 30%. And biodegradability are listed in Table 1.
실시예 6∼8Examples 6-8
생붕괴성 수지 조성물 내의 변성 폴리에틸렌과 변성 폴리카프로락톤의 비율을 하기 표 2와 같은 비율로 혼합하여 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 분해성 수지 총량이 30%가 되도록 폴리에틸렌과 혼합하여 제조한 필름물성 및 생분해도를 하기 표 2에 기재하였다.After mixing the ratio of the modified polyethylene and the modified polycaprolactone in the biodegradable resin composition to a ratio as shown in Table 2 below to prepare a composition, the film properties by mixing with polyethylene so that the total amount of degradable resin is 30% using this And biodegradability are listed in Table 2 below.
실시예 9∼11Examples 9-11
변성 폴리에틸렌 및 변성 폴리카프로락톤 제조시 무수말레인산 대신에 아크릴산을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 분해성 수지 총량이 30%가 되도록 폴리에틸렌과 혼합하여 제조한 필름물성 및 생분해도를 하기 표 3에 기재하였다.Except for using acrylic acid instead of maleic anhydride in the production of modified polyethylene and modified polycaprolactone was prepared in the same manner as in Example 1, and then mixed with polyethylene so that the total amount of the decomposable resin to 30% using this The prepared film properties and biodegradation are shown in Table 3 below.
비교예 1Comparative Example 1
변성 폴리카프로락톤을 사용하지 않고 일반 폴리카프로락톤을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 조성물을 제조한 후, 상기 실시예 1과 동일하게 제조한 생붕괴성 폴리에틸렌 필름물성 및 생분해도를 하기 표 1에 기재하였다.Biodegradable polyethylene film properties prepared in the same manner as in Example 1, except that modified polycaprolactone is used, except that general polycaprolactone is used, to prepare a composition. Biodegradability is listed in Table 1 below.
비교예 2Comparative Example 2
변성 폴리에틸렌을 사용하지 않고 일반 폴리에틸렌을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 조성물을 제조한 후, 상기 실시예 1과 동일하게 제조한 생붕괴성 폴리에틸렌 필름물성 및 생분해도를 하기 표 1에 기재하였다.Except for using modified polyethylene without using modified polyethylene in the same manner as in Example 1 to prepare a composition, and then prepared in the same manner as in Example 1 biodegradable polyethylene film properties and biodegradability It is shown in Table 1.
비교예 3Comparative Example 3
매트릭스 수지로 변성 폴리카프로락톤 만을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 조성물을 제조한 후, 상기 실시예 1과 동일하게 제조한 생붕괴성 폴리에틸렌 필름물성 및 생분해도를 하기 표 1에 기재하였다.Except for using only modified polycaprolactone as a matrix resin to prepare a composition in the same manner as in Example 1, the biodegradable polyethylene film properties and biodegradability prepared in the same manner as in Example 1 It described in 1.
비교예 4Comparative Example 4
변성 폴리에틸렌 및 변성 폴리카프로락톤을 사용하지 않고 슈퍼 믹서에 일반 폴리에틸렌 2.5kg 및 일반 폴리카프로락톤 2.5kg과 벤조일 퍼옥사이드 2g, 결합제로 무수말레인산 25g을 넣고 충분히 혼합시킨 혼합물과 상기 실시예 1과 같은 전분 혼합물을 이축 압출기의 각기 다른 공급부로 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과동일하게 실시하여 조성물을 제조한 후 이를 이용하여 제조한 필름물성 및 생분해도를 하기 표 1에 기재하였다.Without the modified polyethylene and modified polycaprolactone, 2.5 kg of general polyethylene and 2.5 kg of general polycaprolactone, 2 g of benzoyl peroxide, 25 g of maleic anhydride as a binder, and a mixture sufficiently mixed with starch as in Example 1 Except injecting the mixture into the different feed of the twin screw extruder to prepare a composition in the same manner as in Example 1 and then prepared using the film properties and biodegradation is shown in Table 1 below.
본 발명에 따른 폴리에틸렌과 혼화성이 우수한 생붕괴성 수지 조성물은 폴리에틸렌에 생분해성 수지를 혼합하여 생붕괴성 부여를 목표로 할 경우, 기존 폴리에틸의 물성 저하를 줄이고 가격 상승도 최소화시키면서 붕괴 성능을 증진시킬 수 있는 장점이 있다.The biodegradable resin composition having excellent miscibility with polyethylene according to the present invention is intended to provide biodegradability by mixing biodegradable resins with polyethylene, while reducing the deterioration of physical properties of the existing polyethylenol and minimizing price increases. There is an advantage that can be promoted.
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