KR100698936B1 - 생분해성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 생분해성 성형물에 관한 것으로, 특히 알킬 셀룰로오스를 주재로 포함하여 생분해성 수지에 요구되는 생분해성, 가공성 및 물성을 모두 만족시킬 수 있는 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 생분해성 성형물에 관한 것이다.
생분해성 수지, 셀룰로오스 유도체, 전분

Description

생분해성 수지 조성물 {BIODEGRADABLE COMPOSITION}
도 1 및 도 2는 알킬 셀룰로오스를 포함하는 본 발명의 일실시예들과 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 비교예들의 생분해성 수지 조성물을 이용하여 제조한 생분해성 필름의 가소제 종류와 농도에 따른 유리전이온도의 변화를 측정한 그래프이다.
도 3은 알킬 셀룰로오스를 포함하는 본 발명의 일실시예들과 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 비교예들의 생분해성 수지 조성물을 이용하여 제조한 생분해성 필름의 BET 농도에 따른 인장강도와 영계수의 변화를 측정한 그래프이다.
도 4 및 도 5는 알킬 셀룰로오스를 포함하는 본 발명의 일실시예들과 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 비교예들의 생분해성 수지 조성물을 이용하여 제조한 생분해성 필름의 인장강도와 영계수의 변화를 측정한 그래프이다.
본 발명은 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 생분해성 성형물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알킬 셀룰로오스를 주재로 포함하여 생분해성 수지에 요구되는 생분해성, 가공성 및 물성을 모두 만족시킬 수 있는 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 생분해성 성형물에 관한 것이다.
플라스틱은 가볍고 강하며, 가공이 용이하고 쉽게 분해되지 않는 특성 때문에 산업용 소재로부터 일회용품 및 포장재료에 이르기까지 소비량이 계속 증가하고 있다. 이와 같은 플라스틱을 비롯하여 각종 고형 폐기물들은 사용 후 매립 또는 소각 등의 방법으로 폐기하거나, 재생하여 재사용하고 있으나, 매립, 소각 등의 폐기물 처리방법은 환경적으로 심각한 폐해를 일으키고 있다. 따라서, 이러한 환경문제를 해결하기 위하여 사용 중에는 그 기능과 구조를 유지하지만, 일단 폐기되면 미생물에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 생분해성 플라스틱이 다양하게 개발되고 있다.
예를 들면, 미국특허 제5,234,977호, 제5,256,711호, 제5,264,030호, 제5,292,782호, 제5,334,634호, 제5,461,093호, 제5,461,094호, 제5,569,692호, 제5,616,671호, 제5,696,186호, 제5,869,647호, 및 제5,874,486호에는 가격이 저렴하고 용이하게 생분해되는 전분을 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌과 같은 범용수지 및 폴리에스터계의 매트릭스수지와 섞어, 생붕괴성 플라스틱을 제조하는 기술이 개시되어 있으나, 전분을 첨가함에 따라 가소제를 첨가하여 변색 및 가공시 심한 연소가스(fume)가 발생하며 플라스틱의 물성이 현저히 저하되는 등의 단점이 있다.
또한, 미국특허 제4,133,784호와 제4,337,181호에는 에틸렌-아크릴산 공중합체에 호화된 상태의 전분을 첨가하여 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 에틸렌-아크릴산 공중합체가 고가인데다 제조된 필름의 물성이 실용화되기에는 극히 취약하며, 생분해성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 미국특허 제5,254,607호, 제5,256,711호, 및 제5,258,430호에도 호화된 전분을 이용하는 기술이 개시되어 있으나, 전분을 호화시키기 위해 물과 가소제를 과량으로 첨가하기 위한 별도의 장치가 필요할 뿐만 아니라, 물성 및 치수 안정성을 증가시키기 위해 사용되는 합성수지인 에틸렌-비닐알콜 공중합체 등의 분해성이 검증되지 않고 있다.
뿐만 아니라, 대한민국 특허공개 제1994-0011542호, 제1994-0011556호, 및 제1994-0011558호에는 전분과 폴리에틸렌의 화학적 결합을 유도하기 위해 유기산 촉매와 결합제를 사용하여 반응 압출을 유도하였으나, 미반응 조단량체가 남아있을 가능성이 있으며, 전분함량이 30% 이상일 경우에는 기계적 물성이 현저히 감소하며, 매트릭스 수지로 사용된 폴리에틸렌은 분해되지 않고 남아있는 단점이 있다.
이에 따라, 셀룰로오스 유도체를 이용하여 생분해성 수지를 제조하는 방법에 대한 연구가 이루어져왔으며, 특히 상기 셀룰로오스 유도체 중 셀룰로오스 아세테이트를 이용한 생분해성 수지에 대한 연구가 주를 이루었다.
상기 셀룰로오스 아세테이트는 셀룰로오스를 아세트산 에스테르로 전환한 것으로, 본질적으로는 생분해가 가능하다고 알려져 있으나, 실제로는 생분해성이 양호하지 않다는 문제점이 있다. 즉, 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 성형품은 토양에 매설되었다 하더라도 1∼2 년 후까지는 성형품의 원형을 유지하고 있으며, 성형품이 완전히 생분해될 때까지는 상당한 장시간이 요구된다. 또한, 상기 성형품은 폐기물로 매립에 제공되는 일도 있고, 폐기물로서 회수되지 않고 자연환경 중 에 방치되는 일도 있다.
따라서, 셀룰로오스 아세테이트의 생분해성을 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 계속되고 있다. 일본공개특허공보 평6-199901호는 아세트산보다 산해리 정수가 큰 산 화합물을 셀룰로오스 아세테이트에 첨가하여 셀룰로오스 아세테이트의 생분해성을 조절하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 상기 방법은 산 화합물을 셀룰로오스 아세테이트에 첨가한 시점에서 그 산 화합물의 영향에 의해 셀룰로오스 아세테이트가 화학적으로 가수분해반응을 일으키며, 이 반응으로 아세트산을 생성시키고, 셀룰로오스 아세테이트 제품에 강한 아세트산 냄새를 준다는 문제점이 있다.
이에 따라, 셀룰로오스 아세테이트 외의 다른 종류의 셀룰로오스 유도체를 사용하여 생분해성 플라스틱으로을 제조하는 방법에 대한 연구가 계속되어 왔으며, 더욱 지속적인 연구가 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 알킬 셀룰로오스를 주재로 포함하여 생분해성 수지에 요구되는 생분해성, 가공성 및 물성을 모두 만족시킬 수 있는 생분해성 수지 조성물 및 이를 이용한 생분해성 성형물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 사용후 용기의 매립시 단기간내에 지반내나 또는 대기중에 분해되므로 환경오염을 방지할 수 있는 생분해성 수지 조성물, 이를 이용한 생분해성 성형물 제조방법 및 생분해성 성형물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알킬 셀룰로오스를 주성분으로 포함하는 생분해성 수지 조성물을 제공한다.
바람직하게는 상기 알킬 셀룰로오스는 에틸 셀룰로오스이며, 분자량이 10,000 내지 500,000이다.
또한 더욱 바람직하게는 상기 생분해성 수지 조성물은
a) 에틸 셀룰로오스 60 내지 90 중량부;
b) 가소제 10 내지 40 중량부; 및
를 포함한다.
또한 본 발명은 상기 생분해성 수지 조성물 혼련하고 압출하여 제조되는 생분해성 성형물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 알킬 셀룰로오스, 특히 바람직하게는 에틸 셀룰로오스가 생분해 될 수 있으며, 우수한 물성을 가지면서도 용융점이 현저히 낮아 가공성이 매우 뛰어남을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 생분해성 수지 조성물은 생분해성 수지인 알킬 셀룰로오스를 주성분으로 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는 상기 알킬 셀룰로오스가 에틸 셀룰로오스인 것이 좋다.
본 발명의 생분해성 수지 조성물에 사용되는 상기 알킬 셀룰로오스의 하나인 에틸 셀룰로오스(ethyl cellulose)는 셀룰로오스의 히드록시기(-OH)를 에틸에테르 화한 셀룰로오스 에테르의 하나이다.
상기 에틸 셀룰로오스는 셀룰로오스에 수산화나트륨 용액을 가하여 수득한 알칼리 셀룰로오스에 불균일 상태의 황산디에틸, 염화디에틸 등의 에틸화제를 반응시켜 제조할 수 있으며, 하기 반응식 1은 제조의 일예이다.
[반응식 1]
Figure 112004032614644-pat00001
바람직하게는 본 발명의 생분해성 수지 조성물은 에틸 셀룰로오스, 가소제를 포함하는 것이 좋으며, 상기 생분해성 수지 조성물을 균일하게 혼합한 후, 상기 혼합된 조성물을 혼련시키고 압출하여 생분해성 성형물로 제조할 수 있다.
상기 에틸 셀룰로오스는 생분해성 수지 조성물에 60 내지 90 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 상기 범위내일 경우에는 생분해성 수지 조성물의 가공성 및 성형물의 물성을 모두 만족시킬 수 있다.
또한 본 발명에 사용되는 상기 가소제(plasticizer)는 생분해성 성형물 제조시 성형, 사출 등을 용이하게 하며, 에틸 셀룰로오스의 유리전이온도(Tg), 인장강도(tensile strength), 영계수(Young's modulus) 등을 향상시키는 작용을 한다.
상기 가소제로는 BET, EBN 등의 글리콜계 가소제 또는 에폭시화된 콩기름(epoxidized soybean oil; ESO) 을 사용하는 것이 바람직하며, 특히 BET를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 가소제는 본 발명의 생분해성 수지 조성물에 10 내지 40 중량부로 포함 되는 것이 바람직하며, 그 함량이 상기 범위내일 경우에는 성형물 제조시 성형 및 사출의 용이성에 있어 더욱 좋다.
상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 생분해성 수지 조성물은 필요에 따라 촉매나 몬모릴로나이트(montmorillonite), 벤토나이트(bentonite) 등의 점토광물, 반응제어제, 또는 분해촉진제 등의 첨가제를 추가로 포함할 수 있으며, 그 함량은 0.1 내지 10 중량부인 것이 좋다.
상기 촉매는 에폭시화된 콩기름이 가소제로 포함될 경우, 에폭시화된 콩기름의 개환중합을 일으키기 위하여 latent heat catalyst를 사용할 수 있다.
상기 점토광물은 층상구조로 우수한 흡습성을 가지며, 이에 따라 본 발명의 생분해성 수지 조성물로 제조된 성형물이 물 속에서도 우수하게 분해될 수 있도록 하는 작용을 한다. 특히, 상기 점토광물은 몬모릴로나이트를 사용하는 것이 좋다.
또한 상기 점토광물이 본 발명의 생분해성 수지 조성물에 사용될 경우 점토광물을 가소제와 먼저 혼합하고 초음파기를 이용하여 분산시킨 후, 생분해성 수지 조성물에 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 반응제어제는 질소함유 화합물, 히드록시 화합물, 산소함유 헤테로시클릭 화합물, 또는 황함유 헤테로시클릭 화합물 등을 사용할 수 있으며, 상기 분해촉진제는 인의 산소산, 황의 산소산, 질소의 산소산, 상기 산소산의 부분에스테르 또는 수소염, 탄산 및 그 수소염, 또는 술폰산 및 카르복실산 등을 사용할 수 있다.
또한 본 발명은 상기와 같은 성분으로 이루어지는 생분해성 수지 조성물 혼련하고 압출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 성형물을 제공한다.
상기 혼련과 압출은 생분해성 수지 조성물을 혼련하고 압출하는 통상의 방법들이 적용될 수 있음은 물론이며, 일 예로 이축압출기 또는 배치믹스기 등을 사용할 수 있다.
바람직하게는 상기 혼련시 온도는 에틸 셀룰로오스의 용융점이 낮기 때문에 130∼160 ℃인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 135∼155 ℃인 것이다.
또한 상기와 같은 온도에서 혼련한 후, 통상의 압출기를 이용하여 바람직하게는 150∼200 ℃의 온도에서 성형물로 성형할 수 있다.
상기와 같이 제조된 본 발명의 생분해성 성형물은 각종 용기, 컵, 스푼, 포크, 나이프, 칫솔, 빨대 등의 일회용품, 종이컵, 종이접시 제조용 종이코팅 등의 멜티코팅, 멀칭필름, 모종용 포트(플랜트포트), 클립 등의 농업용 및 원예용자재, 쓰레기봉투, 콤포스트백, 수축필름, 포장필름 등의 필름/포장용, 동물용 주사기, 내시경용 마우스피스 등의 의료기구, 경질 생분해성 플라스틱의 개질제, 골프티, 어망, 낚시줄, bottles, 각종 문구류 등의 용도에 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물은 종래 생분해성 플라스틱의 재료로 사용되던 셀룰로오스 유도체의 제조시 요구되던 용융점보다 현저히 낮은 용융점에서 용해되어 성형물로의 제조가 용이하며, 동시에 종래 생분해성 수지를 이용한 성형물과 비교하여 동등한 정도의 물성을 가질 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 용융점을 현저히 낮추어 우수한 성형가공성을 가지며, 본 발명의 생분해성 수지 조성물을 이용하여 제조한 생분해성 성형물은 사용후 용기의 매립시 단기간내에 지반내나 또는 대기중에 분해되므로 환경오염을 방지할 수 있는 잇점이 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
분자량이 50,000인 에틸 셀룰로오스 90 중량부, 및 가소제로 BET(LGflex BET(Mw. 490, 대표성분 C29H46O6), LGflex 화학) 10 중량부를 균일하게 혼합한 후, 상기 혼합물을 140 ℃의 온도에서 10 분간 혼련하고 온도기가 부착된 Carver laboratory press를 사용하여 블렌드 필름을 제조하였다.
실시예 2 내지 11 및 비교예 1 내지 10
상기 실시예 1에서 하기 표 1과 같은 조성과 성분비를 사용하고, 온도와 시간으로 혼련 및 압출한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 블렌드 필름을 제조하였다.
구분 셀룰로오스 (중량%) 가소제 (중량%) 촉매6 (중량%) 점토광물7 (중량%) 온도 (℃) 시간 (min)
BET3 EBN4 ESO5
실시예1 EC1 90 10 - - - - 140 10
실시예2 EC 80 20 - - - - 135 15
실시예3 EC 70 30 - - - - 135 10
실시예4 EC 90 - 10 - - - - -
실시예5 EC 80 - 20 - - - - -
실시예6 EC 70 - 30 - - - - -
실시예7 EC 85 10 - 5 - - - -
실시예8 EC 80 10 - 10 - - 140 8
실시예9 EC 75 10 - 15 - - - -
실시예10 EC 79 10 - 10 1 - 140 8
실시예11 EC 76 10 - 10 1 3 145 10
비교예1 CA1 90 10 - - - - 210 7
비교예2 CA 80 20 - - - - 205 11
비교예3 CA 70 30 - - - - 205 7
비교예4 CA 90 - 10 - - - - -
비교예5 CA 80 - 20 - - - - -
비교예6 CA 70 - 30 - - - - -
비교예7 CA 85 10 - 5 - - - -
비교예8 CA 80 10 - 10 - - 200 10
비교예9 CA 75 10 - 5 - - - -
비교예10 CA 77 10 - 10 - 3 200 10
[주] 1. EC: 에틸 셀룰로오스(Mn ca. 50,000 g·mol-1, 49.2 중량% 에톡실 함량, Aldrich사) 2. CA: 셀룰로오스 아세테이트(Mn ca. 50,000 g·mol-1, 39.7 중량% 아세틸 함 량, Aldrich사) 3. BET: LGflex BET(Mw. 490, 대표성분 C29H46O6), LGflex 화학 4. EBN: LGflex EBN(Mw. 330, 대표성분 C20H30O4), LGflex 화학 5. ESO: 신동방 6. 촉매: tropylium tetrafluororborate(C7H7BF4), TCI사 7. 점토광물: 몬모릴로나이트(cloisite® 25A, Southern Clay Products사)
상기 실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 10에서 제조한 생분해성 수지 조성물을 가로 10 ㎝ × 세로 10 ㎝의 크기의 시편으로 제작하였으며, 블렌드물의 용융온도로 10 분 동안 압축하여 평균두께가 200 ㎛인 최종 생분해성 필름을 제조하였다.
그 다음, 상기 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 9의 블렌드 필름을 이용하여 제조한 블렌드 필름의 가소제 종류와 농도에 따른 유리전이온도(Tg)를 측정하기 위하여 Seiko사의 Exstar 6000(DSC 6100)을 사용하여 DSC thermogram을 측정하여 유리전이온도의 변화를 관찰하고, 그 결과를 도 1 및 2에 나타내었다.
즉, 질소분위기에서 상온∼250 ℃까지 10 ℃/min의 승온속도로 가열한 후, 퀀칭(quenching)시켜 비결정성이 시료로 만든 후, 다시 250 ℃까지 승온시키면서 DSC thermogram을 얻었다.
도 1은 가소제로 BET, EBN을 사용한 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6의 경우의 용융온도를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물을 사용할 경우 종래의 셀룰로오스 아세테이브보다 낮은 온도에서 성형물로의 제조가 용이하게 이루어질 수 있음을 알 수 있었다.
특히 BET를 가소제로 사용할 경우 유리전이온도의 저하정도가 우수하여 생분해성 성형물로의 제조가 더욱 용이할 것임을 알 수 있었다.
또한 도 2에 나타낸 바와 같이, 가소제로 ESO를 사용한 실시예 7 내지 9 및 비교예 7 내지 9의 경우에 있어서도 본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물은 유리전이온도를 낮추어 종래의 셀룰로오스 아세테이트보다 낮은 온도에서 성형물로의 제조가 용이하게 이루어질 수 있음을 알 수 있었다.
또한 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 블렌드 필름을 이용하여 BET 농도에 따른 기계적 물성을 측정하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 이때, 기계적 물성으로는 인장강도와 영계수(탄성계수)를 측정하였다.
구체적으로, 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 생분해성 수지 조성물을 가로 1 ㎝ × 세로 4 ㎝의 크기로 절단한 후, 25 ℃의 온도와 62 % 의 습도, 20 ㎜의 gauge length, 2 ㎜/min의 elongation speed의 조건에서 인장강도와 영계수를 측정하였다. 이때, 각각의 시편은 10 개씩 제작하여 인장강도와 영계수를 10 회에 걸쳐 측정하고 그 결과의 평균화하였다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 인장강도의 경우 본 발명에 따라 에틸 셀룰로오스를 함유하는 실시예 1 내지 3은 BET의 농도 증가에 따라 비교예 1 내지 3보다 높게 나타났으며, 이로부터 가소제의 농도와 상관없이 종래의 셀룰로오스 아세테이트보다 인장강도가 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 영계수(탄성계수)의 경우 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3은 종래 셀룰로오스 아세테이트를 사용한 비교예 1 내지 3과 유사한 정도의 물성을 가짐을 확인할 수 있었다.
또한, 상기와 동일한 방법으로 실시예 1, 8, 10, 11 및 비교예 1, 8, 10의 인장강도와 영계수를 측정하여 그 결과를 도 4 및 도 5에 나타내었다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예들과 비교예들은 인장강도의 경우 유사한 정도로 나타났으며, 이로부터 종래 셀룰로오스 아세테이트 생분해성 성형물과 본 발명에 따른 생분해성 성형물이 인장강도에 있어 유사한 정도의 물성을 가짐을 알 수 있었다. 또한, 영계수(탄성계수)의 경우에는 본 발명에 따른 실시예들과 비교예들의 경우 셀룰로오스 수지의 성분과 조성에 따라 영계수가 서로 높거나 낮게 나타났으며, 상기 결과로부터 종래 셀룰로오스 아세테이트를 포함하는 생분해성 성형물과 본 발명에 따른 생분해성 성형물이 영계수(탄성계수)에 있어서도 유사한 정도의 물성을 가질 수 있음을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물은 종래 생분해성 플라스틱의 재료로 사용되던 셀룰로오스 아세테이트와 비교하여 물성을 현저히 개선하고, 용융점이 낮아 낮은 온도에서 성형물로의 제조가 용이하며, 동시에 종래 전분을 이용한 생분해성 성형물과 비교하여 현저히 개선된 물성을 가질 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 생분해성 수지 조성물을 이용하여 제조한 생분해성 성형물은 사용후 용기의 매립시 단기간내에 지반내나 또는 대기중에 분해되므로 환경오염을 방지할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (10)

  1. a) 분자량이 10,000 내지 500,000인 에틸 셀룰로오스 60 내지 90 중량부; 및
    b) 가소제 10 내지 40 중량부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가소제(plasticizer)가 BET, EBN, 에폭시화된 콩기름(epoxidized soybean oil)으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 수지 조성물이 몬모릴로나이트(montmorillonite) 또는 벤토나이트(bentonite)의 점토광물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 수지 조성물이 질소함유 화합물, 히드록시 화합물, 산소함유 헤테로시클릭 화합물, 및 황함유 헤테로시클릭 화합물로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 반응제어제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 수지 조성물이 인의 산소산, 황의 산소산, 질소의 산소산, 상기 산소산의 부분에스테르 또는 수소염, 탄산 및 그 수소염, 술폰산, 또는 카르복실산으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 분해촉진제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.
  8. 제1항, 또는 제4항, 또는 제5항, 또는 제6항, 또는 제7항 기재의 생분해성 수지 조성물을 혼련하고 압출하여 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 성형물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 혼련과 압출시 온도가 130~160 ℃인 것을 특징으로 하는 생분해성 성형물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 생분해성 성형물이 용기, 컵, 스푼, 포크, 나이프, 칫솔, 빨대, 종이컵, 종이접시 제조용 종이코팅, 멀칭필름, 모종용 포트(플랜트포트), 클립, 쓰레기봉투, 콤포스트백, 수축필름, 포장필름, 동물용 주사기, 내시경용 마우스피스, 경질 생분해성 플라스틱의 개질제, 골프티, 어망, 낚시줄, bottles, 또는 문구류용인 것을 특징으로 하는 생분해성 성형물.
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KR100655914B1 (ko) * 2006-01-27 2006-12-11 에스케이네트웍스 주식회사 생분해성 나노복합수지 조성물
KR100908044B1 (ko) * 2007-09-05 2009-07-20 조선대학교산학협력단 향기물질을 함유한 생분해성 셀룰로오스 필름의 제조방법
KR100912698B1 (ko) * 2008-01-14 2009-08-19 성균관대학교산학협력단 셀룰로오스 유도체 및 염기성 무기 필러를 포함하는생분해성 수지 조성물
KR101348695B1 (ko) * 2013-07-22 2014-01-08 조병희 생분해성 수지 조성물
CN104945675A (zh) * 2015-06-25 2015-09-30 华南理工大学 一种环氧大豆油增塑的乙基纤维素膜及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101968316B1 (ko) * 2017-10-25 2019-04-22 주식회사 더네이처코리아 생분해성 고분자 플라스틱을 함유하는 의료용기
KR20220070861A (ko) 2020-11-23 2022-05-31 성룡 개질된 천연 무수 석고 및 전처리 생분해성 수지를 포함하는 생분해성 수지 조성물 및 그 제조 방법

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