KR100675200B1 - 전분을 함유하는 생분해성 조성물 및 이를 이용한 생분해성시트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전분을 함유하는 생분해성 조성물 및 이를 이용한 생분해성 시트의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 생분해성 조성물은 (ⅰ) 전분, 전분 열가소성 수지의 결합체인 고분자 유도체 및 지방족 폴리에스테르로 이루어진 주성분 85~95.9중량%와 (ⅱ) 가소제, 필러 및 보조첨가제로 이루어진 보조성분 4.1~15중량%로 구성된다.

본 발명은 완전한 생분해성을 갖으면서도 내수성 등의 물성 저하가 없고 제조원가가 저렴하며, 열성형 가공성도 양호한 효과가 있다.

생분해성, 조성물, 시트, 전분, 지방족폴리에스테르, 고분자 유도체, 열성형성, 내수성.

Description

전분을 함유하는 생분해성 조성물 및 이를 이용한 생분해성 시트의 제조방법{Biodegradable composition containing starch material and method of manufacturing a biodegradable sheet by thereof}

본 발명은 일회 또는 수회 사용 후에 버려지는 일회용품을 제조하는데 사용될 수 있는 전분을 함유하는 생분해성 조성물 및 이를 이용한 생분해성 시트의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전분을 함유하여 완전한 생분해성을 나타내면서도 전분 사용에 따른 내수성, 내유성, 강도 등의 물성 저하가 없고 시트 성형성이 뛰어나며 제조원가도 저렴한 생분해성 조성물과 이를 이용한 생분해성 시트의 제조방법에 관한 것이다.

오늘날 일회 내지 수회 사용 후 버려지는 일회용품의 대부분이, 우수한 물성, 편리성, 제품 생산성과 가격 등의 장점으로 인해 합성플라스틱으로 제조되고 있으나, 이로 인한 환경오염 문제 때문에 최근에는 일회용품 자체의 사용을 줄이거나, 사용한 일회용 플라스틱을 재활용하는 등의 운동이나 시도가 진행되어 왔다.

국내외에 실질적으로 일회용 플라스틱 사용의 부분 규제도 실행되고 있는데, 우리나라에서도 '자원의 절약과 재활용 촉진에 관한 법률'(2002. 법령 제6653호)을 통하여 폐기물을 증가시키는 이들 합성플라스틱 재질의 일회용품에 대한 규제 및 단속을 시행하고 있다.

그러나, 사용 규제나 재활용 노력으로 부분적으로 플라스틱 폐기물 량을 감소시킬 수 있겠으나, 여전히 많은 일회용품이 편리성에 의해 사용될 수밖에 없으므로 생분해성과 같은 환경친화형 재료가 다양하게 요구되고 있는 시점이다.

현재 각종 일회용품에 사용되고 있는 합성플라스틱은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스타이렌(PS) 및 폴리비닐클로라이드(PVC) 등이 대부분인데 이들은 우수한 제품 물성, 제품 생산 공정성과 가격 등의 장점을 가지고 있기 때문에, 상대적으로 이들에 대하여 취약한 점을 가지고 있는 생분해성 재료의 적용이 쉽기 않았다.

따라서, 본 발명에서는 완전한 생분해성이면서 일회용품에 사용되는 기존의 합성플라스틱을 충분히 대체할 수 있는 경쟁력을 가진 생분해성 조성물과 이를 이용한 생분해성 시트의 제조방법을 제공하고자 한다.

현재까지 개발되어 상용화되어 있는 대표적인 합성 생분해성수지로는 폴리카프로락톤, 폴리락타이드, 폴리하이드록시 부틸레이트, 폴리부틸렌 석시네이트, 지방족 공중합 폴리에스테르, 지방족 방향족 공중합 폴리에스테르 등을 들 수 있다.

이들은 비분해성 합성플라스틱 대비 수배 이상의 고가이면서 제품 생산 공정성과 물성은 나쁘기 때문에 여전히 비분해성 합성플라스틱과의 경쟁력이 떨어져 일회용품에 사용되는 합성플라스틱을 대체하기가 쉽지 않다.

자연계에서 풍부하게 얻을 수 있고 값이 싼 전분을 사용하여 생분해성 재료를 만드는 기술의 개발은 오랜 기간동안 진행되어 왔으며, 이는 크게 분류하면 다음과 같이 두 가지 분야이다.

먼저 전분 조성물을 만들어 이를 몰드에서 용기 등의 성형품을 제조하는 방법으로, 종래의 기술로는 대한민국 특허 공고 10-0276839, 대한민국 특허 공고 10-0368048 등이 있다.

이러한 종래 기술의 문제점은 전분조성물의 성형이 몰드에서 이루어지기 때문에 일반 플라스틱과 같이 다양한 열 가공공정으로 제품화가 불가능하고, 생산성이 크게 떨어지고 제조비용이 크게 올라가는 문제점을 가지고 있다.

또한 만들어진 성형 제품의 강도는 종래의 여러 가지 개발되어있는 전분 조성물에 의하여 보완이 될 수 있으나, 내수성과 내유성이 떨어지는 단점이 있다.

다음으로는 전분이 포함된 열가소성 조성물을 만들어 여러 가지 플라스틱 성형방법을 이용하는 방법이 있는데, 이 또한 많은 종래의 기술 개발이 진행된 가운데 대한민국 특허 공고 10-0243772, 대한민국 특허 공고 10-219255 등을 들 수 있다.

이러한 전분이 포함된 열가소성 조성물을 만드는 기술에 있어서 가장 핵심은 조성물의 구성 성분이라고 할 수 있으며, 이에 따라 조성물 중에서 전분이 함께 사용되는 수지, 기타 성분들과 함께 가공 시 어떠한 유동 특성과 복합 재료의 미시적인 구조를 갖게 되는지가 결정하게 되므로 재료의 공정성이나 최종 물성에 영향을 주게 된다.

대한민국 특허 공고 10-0243772 등에서 기술된 바와 같이 전분, 수지, 가소제 등의 성분만 가지고는 전분과 수지의 상이 유동 상태 및 복합 재료의 구조에서 어느 한도 이상 개선될 수 없기 때문에 전분의 사용량을 증가시킬 수 없고, 전분의 사용량을 증가시키면 공정성과 제품 물성이 급격하게 저하되는 문제점이 있다.

또한 이를 해결하기 위하여 전분이 포함된 열가소성 조성물을 만들면서 생분해성이 없는 또는 생분해성이 확인되지 않은 수지 성분을 사용하는 종래 기술도 발견되고 있다.

조성물 중의 전분 사용량 증가나 조성물 특성 개선을 위하여 사용된 각각의 성분이 생분해되지 않거나 또는 전체 조성물의 생분해성이 검증되지 않는다면 이는 전분을 포함하는 단순 열가소성 조성물 일 뿐, 생분해성 조성물이라고는 할 수 없다.

이와 같이 전분을 사용하여 생분해성 재료를 만드는 종래의 기술은 완전생분해성이 아니거나, 제품 물성 또는 생산 공정성이 좋지 않거나, 가격이 비싼 문제점 등을 안고 있다.

본 발명의 목적은 상기 종래 문제점들을 해결할 수 있도록 전분을 함유하여 완전한 생분해성을 나타내면서도 전분 함유로 인한 내수성, 내유성, 강도 등이 물성 저하가 없고, 시트의 작업성 및 성형성이 우수하며 제조 원가도 저렴한 생분해성 조성물을 제공하기 위한 것이다.

또 다른 본 발명의 목적은 상기의 전분을 함유하는 생분해성 조성물을 이용하여 생분해성 시트를 제조하는 방법들을 제공하기 위한 것이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

이와 같은 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 전분을 함유하는 생분해성 조성물은, (ⅰ) 전분, 하기 구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체와 하기 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 고분자 유도체 및 지방족 폴리에스테르로 이루어진 주성분 85~95.9중량%와 (ⅱ) 가소제, 필러 및 보조첨가제로 이루어진 보조성분 4.1~15중량%로 구성되며, 조성물내 전분의 함량이 10~70중량%이고, 조성물 내 고분자 유도체의 전체 함량이 5~30중량%이고, 조성물내 지방족 폴리에스테르의 함량이 10~70중량%이고, 조성물내 가소제의 함량이 2~12중량%이고, 조성물내 필러의 함량이 2~12중량%이고, 조성물내 보조첨가제의 함량이 0.1~1중량%인 것을 특징으로 한다.

- 아 래 -

{상기 구조식(Ⅰ)에서, m은 500~1,500의 정수이고, n은 전분 종류에 따라 변하는 정수이고, a 및 b는 100~500의 정수로서 fa와 fb를 각각 a와 b를 중량 분수 (weight fraction)라고 할때 fa/(fa+fb)가 0.4 미만이고, x 및 y는 정수로서 fx와 fy를 각각 x와 y의 중량 분수(weight fraction)라고 할때 fx/(fx+fy)가 0.1 미만이다. 한편 상기 구조식(Ⅱ)에서 l은 200~500의 정수이고, n은 전분의 종류에 따라 변하는 정수이고, x 및 y는 정수로서 fx와 fy를 각각 x와 y의 중량 분수(weight fraction)라고 할때 fx/(fx+fy)가 0.1 미만이다}

본 발명에 따른 생분해성 조성물내 상기의 주성분 함량은 85~95.9중량%이고, 상기의 보조성분 함량은 4.1~15증량%이다.

주성분의 함량이 85중량% 미만인 경우에는 가공성이 저하되며 보조성분의 함량이 15중량%를 초과하는 경우에는 이들의 불균일한 분산 등으로 물성이 저하된다.

본 발명에 사용되는 전분은 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 밀전분, 타피오카전분, 쌀전분 및 이들의 변성전분 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며, 전체 조성물 중 전분의 함량은 10~70중량%이다.

전분은 두 말할 나위 없이 자연 중에 풍부하여 구하기 쉽고, 값 싼 최고의 친환경적인 재료이다.

따라서, 많이 사용할수록 가격 경쟁력은 증가하나 함량이 70중량%를 초과하면 급격하게 조성물의 가공성과 물성이 저하된다.

전분의 함량이 10중량% 미만인 경우에는 상대적으로 지방족 폴리에스테르 사용량이 증가되어 경제성이 떨어지므로 장점을 잃게 된다.

전분의 종류는 곡류에서 얻어지는 일반 전분이면 가능하며 전분 종류에 따른 큰 차이는 나지 않았으므로 본 발명에서는 옥수수전분을 주로 사용하였다.

또한, 알킬에스테르나 초산 등이 치환된 변성전분도 사용가능하였으나 변성전분의 사용에 따른 효과 또한 크게 차이가 없었다.

전체 조성물중 상기의 구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체 및/또는 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체의 함량은 5~30중량%이다.

함량이 30중량%를 초과하면 조성물이 더 이상 개선되지 않으며 전분 사용량이 줄어들게 되므로 경제적으로도 바람직하지 않다.

또한 함량이 5중량% 미만이면 조성물의 열가소성, 유동 특성, 재료 작업성, 물성 등이 급격히 떨어지고, 이를 이용한 생분해성 시트 제조시 작업성도 나빠지므로 문제가 된다.

상기의 구조식(I)과 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체는 전분과 열가소성 수지의 결합체로서 전분과 나머지 조성물 성분과의 상용성을 유동 상태 및 복합 재료의 구조상에서 극대화시키는 역할을 한다.

시험 결과, 구조식(I)의 고분자 유도체가 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체보다 효과가 뛰어나 이를 단독 사용하여도 되나, 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체와 같이 사용하면 상승효과가 있으므로 같이 사용하여 주는 것이 좋다.

구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체만을 단독 사용하여도 되나 이 경우에는 사용량을 증가하여야 한다.

구조식(I) 또는 (Ⅱ)의 고분자 유도체는 조성물에 사용되는 전분과 지방족 폴리에스테르와 친화력을 가질 수 있도록 구조적으로 전분과 열가소성 수지의 결합체 형태로 고안되었다.

일반적으로 전분을 변성 또는 반응시키는 기술은 전분과 물의 호화상태 또는 극성 용매 하에서 행해지므로 반응 후의 물질을 분리해 내는 것은 쉽지 않고 경제적이지 않기 때문에 상업적으로는 문제가 있다.

본 발명에 사용되는 구조식(I) 또는 (Ⅱ)의 고분자 유도체는 다음과 같이 제조하였다.

어택틱 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA) 100 중량부, 랜덤 폴리프로필렌(PP) 150 중량부, 및 커플링제인 비닐 트리-알콕시 실란(vinyl tri-alkoxy silane)을 0.1 중량부를 잘 혼합하여 준비하고, 이축압출기(45Φ, L/D=36)에서 출구온도 200℃에서 50kg/hr.의 속도로 압출하면서 펠릿화하여, 어택틱 PMMA와 랜덤 PP 결합체(이하 'PMMAPP'라고 한다)를 준비하였다.

계속해서, 고속 교반장치가 부착된 반응기에 옥수수 전분 100 중량부, 200 메쉬(mesh) 이하로 미분화한 PMMAPP를 10 중량부, 촉매로 초산나트륨 0.1 중량부를 넣고, 2,000 rpm, 200℃의 온도 조건에서 2시간 동안 반응시킨 후, 원심 체분리 방식으로 미반응 전분과 미반응 전분이 50중량% 이하로 포함된 미가공 상태의 구조식(I)의 고분자 유도체 화합물을 분리하였다.

이렇게 분리된 미가공 상태의 구조식(I)의 고분자 유도체 중에 포함된 전분의 량을 계산하여, 그대로 본 발명의 조성물에 사용한다.

구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체는 반응기에 옥수수전분 100 중량부, 200 메쉬(mesh) 이하로 미분화한 폴리에틸렌옥사이드(Polyethylene oxide) 10 중량부, 촉매로 초산칼슘 0.1 중량부를 넣고, 2,000 rpm, 150℃의 온도에서 2시간 동안 반응시 킨 후, 이하 상기와 동일 방법으로 제조하였다.

본 발명에 사용되는 고분자 유도체에 다른 열가소성 수지 및 유도체들도 시험에 보았으나, 구조식(I) 또는 (Ⅱ)의 고분자 유도체 정도의 효과를 보이지 못하였다.

상기 구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체와 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체들의 분자쇄 모식도 일례를 나타내면 아래와 같다.

구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체

구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체

본 발명에 사용되는 지방족 폴리에스테르는 폴리부틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리코라이드, 폴리하이드록시 부틸레이트 및 폴리하이드록시 알킬레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며, 전체조성물 중 지방족 폴리에스테르의 함량은 10~70중량%이다.

수지에 따라 기본 물성이 다소 차이를 보이지만, 본 발명의 조성물에는 폴리 부틸렌 석시네이트와 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트가 가장 양호한 결과를 보였다.

지방족 폴리에스테르의 함량이 70중량%를 초과하는 경우 조성물의 경제성이 저하되고, 함량이 10중량% 미만이면 급격하게 조성물의 가공성과 물성을 저하시키는 문제가 발생한다.

본 발명에 사용되는 가소제는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 솔비톨, 우레아 및 탄소수 2이상의 다가알콜 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며, 전체 조성물 중 가소제의 함량은 2~12중량% 이다.

가소제는 전분의 유동성 및 가공성을 향상시키는 목적으로 사용되며 상기 함량이 12중량%를 초과하면 조성물의 탄성율이 저하되고, 제품 성형 후 가소제가 표면으로 이동되는 문제가 있다.

함량이 2중량% 미만인 경우에는 전분의 유동성 및 가공성이 저하된다.

본 발명에 사용되는 필러는 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 산화티탄, 나무 분말, 천연 셀룰로오즈 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 키토산 및 셀룰로오스아세테이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며, 전체 조성물 중 필러의 함량은 2~12중량% 이다.

필러는 전체 조성물의 원가를 낮추거나, 경도나 강도를 조절하는 목적으로 사용하며, 함량이 12중량%를 초과하는 경우 조성물의 가공성, 물성이 떨어지며, 2중량% 미만일 경우 성형 제품의 형태안정성이 나빠진다.

본 발명에 사용되는, 보조첨가제는 산화방지제, 왁스 및 이형제 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이며, 전체 조성물 중 보조첨가제의 함량은 0.1~1중량% 이다.

조성물 중의 전분 사용량이 증가할수록 산화방지제의 사용량을 증가하여 주고, 조성물의 공정성을 위하여 적정량의 이형제를 사용한다.

산화방지제로는 페놀계 산화방지제, 퀴논계 산화방지제 또는 아민계 산화방지제 등을 사용하고, 이형제로는 금속 스테아릴레이트 등을 사용한다.

본 발명에서는 이상에서 설명한 본 발명의 전분을 함유하는 생분해성 조성물을 이용하여 생분해성 시트를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 생분해성 시트의 제조방법은 아래와 같다.

먼저, 고속 교반장치가 부착된 반응기에 전분, 상기 구조식(I) 및/또는 (Ⅱ)의 고분자 유도체, 지방족 폴리에스테르, 가소제, 필러, 보조첨가제를 투입하여 500 rpm 이상, 100℃ 이상의 조건으로 1시간 이상 반응시킨다.

복합재료 상태에서 각 성분간의 상용화를 위한 충분히 진행하기 위함으로, 좋기로는 1,000 rpm, 130~150℃에서 1시간 진행한다.

이와 같은 반응을 통하여 얻어지는 유동상태의 혼합 조성물을 판상으로 고화시킨 후, 적당한 크기의 럼프(lump) 형태로 분쇄한다.

이러한 공정을 거치지 않고, 조성물을 바로 이축압출기에서 혼련 및 분산을 시킬 경우, 열가소성, 유동 특성, 재료 작업성, 물성 등이 크게 개선되지 않는다.

이와 같이 반응시킨 럼프 형태의 재료를, 이축압출기를 통하여 펠릿 형태로 제조한 후 이를 시트 압출기를 통하여 생분해성 시트로 제조하거나 또는 시트용 일자 다이가 부착된 이축압출기를 통하여 바로 생분해성 시트를 제조한다.

이하, 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다.

그러나, 본 발명은 하기 실시예에 의해 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

실시예와 비교실시예 중에서의 물성 평가와 분석의 방법은 다음과 같다.

ㆍ생분해성

생분해성 조성물을 두께 0.2㎜ 가로 10㎝, 세로 10㎝의 시트 시편으로 만들어 농작지역 토양에 묻어 시간 경과에 따라 생분해 진행에 따른 형태 변화를 관찰하여 판정 하였다. 6개월경과 후 형체가 완전 붕괴되면 우수로, 6개월경과 후 형체가 부분 붕괴되고 시편상 곰팡이 상태가 미약하면 보통으로 각각 구분하였다.

ㆍ용융흐름지수

ASTM D-1238 방법으로 측정하였다. (측정조건 : 190℃, 2.16㎏, 측정기기 : Haake 회사 제품의 MI 측정기)

ㆍ시트 공정성

시트 성형기에서 용융 흐름의 불균일 및 성형성 불량 등의 원인으로 파지되는 회수를 가지고 판정하였다. 파지 회수가 시간당 2회 이하이면 우수로, 시간당 3회 이상이면 불량으로 각각 구분하였다.

ㆍ내수성, 내유성

두께 0.2㎜ 시트로 가로 10㎝, 세로 10㎝, 높이 1cm의 용기를 시험용기를 제작하여, 각각 물과 식용유를 붓고 열풍오븐 50℃에서 24시간 방치 후, 용출물의 흔적이나 표면의 상태를 관찰하여 용출물의 흔적이나 표면상태의 변화가 없으면 우수로, 용출물의 흔적이나 표면상태의 변화가 있으면 불량으로 각각 구분하였다.

실시예 1

옥수수 전분(삼양사 제품) 20.0중량%, 옥수수 전분과 PMMAPP의 반응물인 구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체 14.8중량%, 옥수수 전분과 폴리에틸렌옥사이드의 반응물인 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체 4.8중량%, 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트(PBAS) 55.0%, 솔비톨(식품용) 2.2중량%, 탈크 3.0중량% 및 이가녹스 11010(Ciba-Geigy 회사 제품) 0.2중량%를 혼합하여 조성물을 제조하였다.

이렇게 준비된 조성물을 고속 교반장치가 부착된 반응기에 투입하여, 2500 rpm, 140℃에서 1시간 교반 및 반응을 진행한 후, 유동상태의 혼합 조성물을 SUS tray에 받아 상온에 방치, 고화시킨 후, 가로 세로 5㎜ 이하 크기의 럼프 형태로 분쇄하였다. 이어서, 시트 성형용 다이가 부착되어 있는 이축압출 시트기(60Φ, L/D 36, hanger type die, die width 600㎜)에서 출구온도 150℃, 100㎏/hr.의 속도로 0.2㎜ 두께의 시트를 성형하였다.

이렇게 제조된 시트를 가지고 시편을 제작하여, 생분해성, 내수성, 내유성을 평가하고, 시트를 분쇄, 용융흐름지수를 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

실시예 2 ~ 실시예 3 및 비교실시예 1 ~ 비교실시예 2

조성물의 구성성분 및 조성비를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 0.2㎜ 두께의 시트를 성형하였다.

이렇게 제조된 시트를 가지고 시편을 제조하여 생분해성, 내수성, 내유성을 평가하고, 시트를 분쇄, 용융흐름지수를 평가하여 표 2에 나타내었다.

조성물의 구성성분 및 조성비 [중량%]

구분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교실시예 1	비교실시예 2
주성분	옥수수 전분	20.0	50.0	35.0	50.0	30.0
	구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체	14.8	25.0	15.0	-	30.0
	구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체	4.8	-	2.0	-	-
	폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트(PBAS)	55.0	15.0	35.0	40.0	20.0
	소계	94.6	90.0	87.0	90.0	80.0
부성분	솔비톨	2.2	7.0	5.0	7.0	15.0
	탈크	3.0	2.5	7.0	2.5	4.0
	이가녹스 11010	0.2	0.3	0.5	0.5	0.5
	칼슘 스테아린산염 (Calcium Stearate)	-	0.2	0.5	-	0.5
	소계	5.4	10.0	13.0	10.0	20.0
합계		100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

물성 평가 결과

구분	실시예 1	실시예 2	실시예 3	비교실시예 1	비교실시예 2
생분해성	우수	우수	우수	보통	보통
용융흐름지수	8	3	5	측정불가	30
시트 공정성	우수	우수	우수	불량	불량
내수성	우수	우수	우수	불량	우수
내유성	우수	우수	우수	불량	불량

본 발명은 전분을 함유하여 완전한 생분해성을 나타내면서도 전분 함유로 인한 내수성, 내유성, 강도 등의 물성 저하가 없다.

또한, 본 발명은 성형성이 우수하며 제조원가도 저렴하다.

본 발명의 생분해성 조성물은 생분해성 평가 시험에 대한 국제규격인 ISO 12855 및 국내규격인 KS M 3100-1에 따라 시험시 완전한 생분해성을 나타낸다.

그로 인해, 본 발명은 일회용품 제조용 소재로 매우 유용하다.

Claims (7)

1. (ⅰ) 전분, 하기 구조식(Ⅰ)의 고분자 유도체와 하기 구조식(Ⅱ)의 고분자 유도체 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 고분자 유도체 및 지방족 폴리에스테르로 이루어진 주성분 85~95.9중량%와 (ⅱ) 가소제, 필러 및 보조첨가제로 이루어진 보조성분 4.1~15중량%로 구성되며, 조성물내 전분의 함량이 10~70중량%이고, 조성물 내 고분자 유도체의 전체 함량이 5~30중량%이고, 조성물내 지방족 폴리에스테르의 함량이 10~70중량%이고, 조성물내 가소제의 함량이 2~12중량%이고, 조성물내 필러의 함량이 2~12중량%이고, 조성물내 보조첨가제의 함량이 0.1~1중량%인 것을 특징으로 하는 전분을 함유하는 생분해성 조성물.

   - 아 래 -

   

   

   {상기 구조식(Ⅰ)에서, m은 500~1,500의 정수이고, n은 전분 종류에 따라 변하는 정수이고, a 및 b는 100~500의 정수로서 fa와 fb를 각각 a와 b를 중량 분수(weight fraction)라고 할때 fa/(fa+fb)가 0.4 미만이고, x 및 y는 정수로서 fx와 fy를 각각 x와 y의 중량 분수(weight fraction)라고 할때 fx/(fx+fy)가 0.1 미만이다. 한편 상기 구조식(Ⅱ)에서 l은 200~500의 정수이고, n은 전분의 종류에 따라 변하는 정수이고, x 및 y는 정수로서 fx와 fy를 각각 x와 y의 중량 분수(weight fraction)라고 할때 fx/(fx+fy)가 0.1 미만이다}
2. 제1항에 있어서, 전분은 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 밀전분, 타피오카전분, 쌀전분 및 이들의 변성전분 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 전분을 함유하는 생분해성 조성물.
3. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르는 폴리부틸렌 석시네이트, 폴리부틸렌 아디페이트, 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리코라이드, 폴리하이드록시 부틸레이트 및 폴리하이드록시 알킬레이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 전분을 함유하는 생분해성 조성물.
4. 제1항에 있어서, 가소제는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 솔비톨, 우레아 및 탄소수 2이상의 다가알콜 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 전분을 함유하는 생분해성 조성물.
5. 제1항에 있어서, 필러는 탄산칼슘, 탈크, 실리카, 산화티탄, 나무 분말, 천연 셀룰로오즈 섬유, 폴리비닐알콜 섬유, 키토산 및 셀룰로오스아세테이트 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 전분을 함유하는 생분해성 조성물.
6. 제1항에 있어서, 보조첨가제는 산화방지제, 왁스 및 이형제 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 전분을 함유하는 생분해성 조성물.
7. 청구항 1의 생분해성 수지 조성물을 반응기에 투입하여 100℃ 이상에서 1시간 이상 고속 교반 및 반응시킨 후, 이를 이축압출기를 사용하여 혼련, 분산시킨 후, 시트상으로 압출하는 것을 특징으로 하는 생분해성 시트의 제조방법.