KR100725754B1 - Fully biodegradable master batch with photodegradability introduced by reacting with oxygen, and its pla composite - Google Patents

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Abstract

Provided are a method for preparing a biodegradable master batch, a biodegradable master batch prepared by the method which can be degraded by light, and a resin composition containing the master batch. A method comprises the steps of preparing a chip from a powder composition comprising an inorganic or organic additive and a biodegradable polycaprolactone as a matrix polymer in a ratio of 70:30 to 15:85 by weight, and introducing it into a compounding machine; injecting the air containing oxygen to the mixture with a velocity of 0.1-3 cm^3/sec through an air injection hole; and immediately cutting the extruded product discharged from the compounding machine into a form of chip, cooling it with air, and sealing and packaging it.

Description

산소반응을 이용하여 유도된 광분해 기능이 첨가된 완전 생분해성 마스터 배치 제조방법 및 이를 함유하는 폴리락티드 수지 조성물{Fully biodegradable master batch with photodegradability introduced by reacting with oxygen, and its PLA composite}Fully biodegradable master batch production method with photodegradation function induced by using oxygen reaction and polylactide resin composition containing same {Fully biodegradable master batch with photodegradability introduced by reacting with oxygen, and its PLA composite}

도 1은 본 발명의 마스터 배치(M/B)의 적외선 분광도를 보여주는 그래프이다.1 is a graph showing an infrared spectrogram of a master batch (M / B) of the present invention.

도 2는 본 발명의 마스터 배치(M/B) 제조를 위한 이축압출 컴파운딩기 스크류 조합도이다.Figure 2 is a biaxial extrusion compounding machine screw combination diagram for manufacturing a master batch (M / B) of the present invention.

도 3은 본 발명의 마스터 배치(M/B) 제조에 사용되는 이축압출 컴파운딩기를 보여주는 도면이다.Figure 3 is a view showing a biaxial extrusion compounding machine used to manufacture the master batch (M / B) of the present invention.

본 발명은 완전 생분해성 수지조성물에 광분해기능을 부여하는 M/B 제조방법 과 필름, 시트 및 성형물에 응용하기 위해 제조된 M/B를 포함하는 폴리락티드 수지조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing M / B for imparting photodegradation function to a fully biodegradable resin composition and to a polylactide resin composition comprising M / B prepared for application to films, sheets, and moldings.

일반적으로 비분해성 고분자로 사용되는 일회용필름, 시트 및 성형물은 사용 용도에 따라 오염된 상태로 버려지기 때문에 재활용을 위해서 세정과정을 거쳐야 하고 이로 인해 수질환경오염 등의 2차오염이 발생한다. 또한 소각시에도 고분자의 높은 발열량으로 인한 소각로 손상뿐만 아니라 다이옥신 등의 치명적인 대기 오염 물질이 발생될 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 생분해성 고분자로 대체 연구가 활발히 진행되어 왔다.In general, disposable films, sheets, and moldings used as non-degradable polymers are disposed of in a contaminated state depending on the intended use, and thus have to undergo a cleaning process for recycling, resulting in secondary pollution such as water environmental pollution. In addition, incineration may cause fatal air pollutants such as dioxins as well as incinerator damage due to high calorific value of the polymer. Therefore, in order to solve these problems, research into alternative biodegradable polymers has been actively conducted.

그러나 이들 완전 생분해성 고분자로 제조된 필름, 시트 및 성형물도 생분해 조건 즉 미생물이 활동하기 좋은 환경이 결여된 특수한 환경에 놓일 때 생분해의 장점을 충분히 살릴 수가 없다. 특히 해양관련 1회용 용품이나, 농업용 멀칭필름 등은 그 특성상 생분해와 광분해가 동시에 요구된다. 그러므로 각종 1회용 용품으로 사용되는 비분해성 플라스틱의 환경오염을 근본적으로 해결하기 위하여 광분해 성질을 갖는 완전 생분해가 가능한 수지조성물이 절실한 실정이다.However, films, sheets, and moldings made from these fully biodegradable polymers also cannot fully take advantage of biodegradation when placed in a special environment that lacks biodegradation conditions, i. In particular, marine-related disposable products, agricultural mulching film, etc. are required for both biodegradation and photolysis at the same time. Therefore, in order to fundamentally solve the environmental pollution of non-degradable plastics used as various disposable products, a completely biodegradable resin composition having photodegradation properties is urgently needed.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명은 광분해 특성이 부여된 완전 생분해성 마스터 배치의 제조방법 및 이를 함유하는 폴리락티드 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-described demands, and an object of the present invention is to provide a method for producing a fully biodegradable master batch provided with photodegradation properties and a polylactide resin composition containing the same.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광분해 특성이 부여된 완전 생분해성 마스터 배치(이하 ‘M/B’라 함)의 제조방법 및 이를 함유하는 폴리락티드 수지 조성물을 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a method for producing a fully biodegradable master batch (hereinafter referred to as "M / B") endowed with photodegradation characteristics and a polylactide resin composition containing the same.

본 발명은 자연의 미생물에 의하여 분해되는 생분해성 고분자에 자연광 중의 자외선 에너지를 흡수, 분해가 시작되는 광민감군인 카르복실 혹은 하이드로 퍼옥사이드(Hydroperoxide) 화합물들을 유도하기 위하여 반응개시제와 함께 공기 중의 산소를 투입하는 방법으로 광분해 성능을 부여하는 무해하며 아주 간단하고 값싼 방법에 관한 것이다.The present invention uses oxygen in the air together with a reaction initiator to induce carboxyl or hydroperoxide compounds, which are photosensitive groups that absorb ultraviolet energy in natural light to biodegradable polymers that are decomposed by natural microorganisms. It is a harmless, very simple and inexpensive way to give photodegradation performance by means of injection.

기존의 방법은 비분해성 고분자를 중합할 때 광민감군 단량체를 공중합하거나 광분해 첨가제를 블렌딩하는데 이는 추가비용 및 미반응물의 유해 가능성도 무시할 수 없다.Conventional methods copolymerize photosensitive group monomers or blend photodegradable additives when polymerizing non-degradable polymers, which cannot ignore the extra cost and the potential for unreacted materials.

이에 비하여 본 발명은 M/B 제조과정 중에 일어나는 자연 현상에 공기 중의 산소를 투입하면 광분해기능을 갖는 광민감군이 자연스럽게 생성되는 간단하고 아주 효율적이고 인체에 무해한 환경친화적인 방법이다. 제조된 M/B는 완전생분해성 고분자인 폴리락티드와 블렌딩하여 광분해성과 생분해성을 동시에 갖는 수지조성물을 제조하고 이를 응용하는 발명이다. On the other hand, the present invention is a simple, very efficient and harmless environment-friendly method in which oxygen in the air is naturally generated when the oxygen in the air is introduced into the natural phenomenon occurring during the manufacturing process of M / B. The prepared M / B is an invention for preparing and applying a resin composition having both photodegradability and biodegradability by blending with polylactide, which is a fully biodegradable polymer.

일반적으로 분해성 플라스틱의 제조방법은 크게 광분해성과 생분해성의 두 가지로 나눌 수 있다. 생분해성 고분자는 미생물 또는 그 미생물이 생산하는 효소에 의해 변형되거나 분해되는 물질을 말한다. 시중에서 판매되는 생분해성 고분자 는 옥수수 전분에서 출발한 천연고분자인 네이처워크사의 Polylactide(PLA), 미생물생산 고분자인 석유화학 원료에서 출발한 IC사의 Poly(hydrobutyrate-co-hydroxyvalerate) 및 Union Carbide사의 Polycaprolatone(PCL) 등이 가장 유명하다.In general, a method for producing a degradable plastic can be divided into two types, photodegradable and biodegradable. Biodegradable polymer refers to a substance that is modified or degraded by a microorganism or an enzyme produced by the microorganism. Commercially available biodegradable polymers include Polylactide (PLA) from NatureWalk, a natural polymer from corn starch, Poly (hydrobutyrate-co-hydroxyvalerate) from IC, a petrochemical raw material from microbial polymers, and Polycaprolatone from Union Carbide ( PCL) is the most famous.

완전 생분해성 플라스틱 관련 최근 참고자료는 다음과 같다: 미국특허 제5512617호, 미국특허 제5599858호, 미국특허 제5609677호, 미국특허 제5681873호, 미국특허 제5693321호, 미국특허 제5703160호, 미국특허 제5679421호, 미국특허 제5678324호, 미국특허 제5644020호, 미국특허 제5639518호, 미국특허 제5637631호, 미국특허 제5656682호.Recent references to fully biodegradable plastics include: U.S. Pat.No. 5512617, U.S. Pat.No.5599858, U.S. Pat.No.5609677, U.S. Pat.No.5681873, U.S. Pat.No.5693321, U.S. Pat.No. Patent 5656721, U.S. Pat.5678324, U.S. Pat.No.5644020, U.S. Pat.No.5639518, U.S. Pat.No.5637631, U.S. Pat.

이러한 생분해성 고분자로 만들어진 일회용품은 사용 후 모두 모아서 퇴비화할 수 있지만, 자연에 버려지는 경우 특히 수상생활지역, 해상 및 농업용 멀칭 필름으로 사용될 경우에는 반드시 광분해의 성질도 필요하게 된다.Disposable products made of these biodegradable polymers can be collected and composted after use, but when used in nature, especially when used as aquatic living area, marine and agricultural mulching film, photodegradation properties are also necessary.

그러므로 본 발명에서는 Union Carbide사의 폴리카프로락톤(Polycaprolatone;PCL)을 매트릭스(matrix) 고분자로 사용하여 광분해성 성질을 추가한 M/B를 제조하였다. 본 발명에서 M/B 제조에 폴리락티드를 매트릭스로 사용하지 않은 것은 폴리락티드(Polylactide; PLA)는 상대적으로 가공온도가 높고, 가수분해가 쉽게 일어나 수분조절이 어렵기 때문이다. 또한 가공창(processing window range)이 좁아 M/B 제조시에 급격한 분자량저하가 발생하기 때문에 M/B용으로는 적합하지 않다. 이에 비해 폴리카프로락톤은 융점 및 점도가 낮고 가공창이 넓어 M/B 제조과정 중 매트릭스의 과도한 분해를 막을 수 있기 때문이다.Therefore, in the present invention, polycaprolactone (PCL) of Union Carbide Co., Ltd. was used as a matrix polymer to prepare M / B with added photodegradable properties. In the present invention, polylactide is not used as a matrix for M / B production because polylactide (PLA) has a relatively high processing temperature and hydrolysis is difficult to control moisture. In addition, the processing window (processing window range) is narrow, the rapid molecular weight decrease occurs during M / B manufacturing is not suitable for M / B. In contrast, polycaprolactone has a low melting point and viscosity, and a wide processing window, thereby preventing excessive decomposition of the matrix during M / B manufacturing.

광분해성 고분자는 태양광선의 자외선 에너지에 의해 고분자 고리가 끊어져 고분자의 물리적 성질이 저하되고 궁극적으로 분자량이 저하됨으로써 분해되는 고분자를 말한다. 이러한 광분해성을 기존의 플라스틱에 부여하기 위해서는 보통 광분해 M/B를 혼합하는 방법을 사용한다. 본 발명에서도 광분해 및 생분해성 M/B를 제조하고, 또한 이를 사용하여 광분해 및 완전 생분해성 수지조성물을 제조하고자 한다.Photodegradable polymer refers to a polymer that is decomposed by breaking the polymer ring by the ultraviolet ray energy of the sun, the physical properties of the polymer and ultimately the molecular weight. In order to give such photodegradability to existing plastics, the method of mixing photolysis M / B is usually used. In the present invention, it is intended to produce photodegradable and biodegradable M / B, and also to prepare photodegradable and fully biodegradable resin compositions using the same.

그러나 본 발명에서는 광분해 성능을 갖는 M/B를 아래에서 보여주는 기존의 방법과는 완전히 다른 방법으로 광분해성을 생분해성 고분자에 부여하여 광분해 및 완전 생분해성 M/B를 제조하는 것이다.In the present invention, however, photodegradability is given to the biodegradable polymer in a completely different manner from the conventional method of showing M / B having photodegradation performance below to manufacture photodegradation and fully biodegradable M / B.

기존의 광분해 M/B 제조방법은 크게 세가지로 분류된다. Conventional photolysis M / B manufacturing methods are classified into three categories.

첫째로 금속 이온계 고분자 M/B로 이 방법은 철, 니켈, 카드늄, 코발트 등의 전이금속과 광산화 촉진제로 TiO2를 기존의 합성 고분자(예: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등)에 혼합하여 이들 전이금속이 고분자의 주사슬(main chain) 중 약한 부분에 산소에 의한 광산화를 쉽게 하여 고분자 주사슬 중에 퍼옥사드, 하이드로 퍼옥사이드나 카르복실 화합물이 생성되어 이들 화합물이 대기중의 자외선에 의해 분해가 개시되도록 하는 방법이다( 미국특허 제4405311호).Firstly, the metal ion-based polymer M / B is a method of transition metals such as iron, nickel, cadmium, and cobalt, and TiO 2 as a photo-oxidation accelerator. Transition metals facilitate the photooxidation of oxygen in weak parts of the polymer main chain, resulting in peroxads, hydroperoxides, or carboxyl compounds in the polymer main chain, which are decomposed by ultraviolet light in the atmosphere. Is disclosed in US Pat. No. 4,440,311.

이 방법은 제조과정은 기존의 혼합법(compounding or mixing)을 사용한다는 장점이 있으나, 전이 금속 등이 첨가되므로 분해 후 이들 금속이 축적되어 동식물에 미치는 영향을 시험하여야 하고 식품 포장제 등에는 사용이 제한된다는 단점이 있다. This method has the advantage of using the existing compounding method (compounding or mixing), but since the transition metals are added, these metals accumulate after decomposition and should be tested for the effects on animals and plants. The disadvantage is that it is limited.

두 번째로는 미국특허 제3753952호의 방법으로 이 방법은 아래와 같은 비닐케톤 단량체를 기존의 고분자 합성 방법으로 중합하는 것이다.Secondly, the method of US Pat. No. 3,753,52 is a method of polymerizing a vinyl ketone monomer as described below using a conventional polymer synthesis method.

Figure 112006085881011-pat00001
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여기서 R, R'는 수소, 메틸렌, 에틸렌, 페닐 등이다(B. Baum and R.A. White,"Polymers and Ecological Problems", Pleunum Press, N.Y. p45-60(1973)). 이 방법은 비닐 케톤 단량체의 제조가 어렵다는 단점이 있으나, 광분해는 비교적 잘 일어난다고 알려져 있다. 그것은 광에 민감한 케톤 그룹이 측면에 붙어 있기 때문이다(Macromolecules,17, 2830(1984)).Wherein R, R 'are hydrogen, methylene, ethylene, phenyl and the like (B. Baum and R. A. White, "Polymers and Ecological Problems", Pleunum Press, N.Y. p45-60 (1973)). This method has a disadvantage in that the production of vinyl ketone monomers is difficult, but photolysis is known to occur relatively well. That's because light-sensitive ketone groups are attached laterally (Macromolecules, 17, 2830 (1984)).

세번째 방법은 미국특허 제2495286호와 제3825620호에 등록되어 있는 방법으로, 고온 고압의 반응 용기에서 일산화탄소(CO)를 고분자의 주쇄에 결합시키는 방법이다. 그 화학적 구조식은 다음과 같다.The third method is a method registered in US Pat. Nos. 2495286 and 3825620, in which carbon monoxide (CO) is bonded to a polymer main chain in a high temperature and high pressure reaction vessel. The chemical structural formula is as follows.

Figure 112006085881011-pat00002
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여기서는 케톤 그룹이 주쇄에 도입되어 광분해 능력은 약간 떨어진다고 알려져 있다. 또한, 주쇄에 케톤성 카르복실 그룹을 주쇄에 도입하는 방법으로 광 활성 화된 NOCl을 폴리에틸렌과 산화시킨 후 옥심(CNOH)으로 가수분해하는 방법도 알려져 있다(J. of Appl. Polym. Sci., Vol.19, 923(1975)).It is known here that ketone groups are introduced into the main chain, which slightly degrades the photodegradability. In addition, a method of introducing ketone carboxyl groups into the main chain and oxidizing the photoactivated NOCl with polyethylene and then hydrolyzing with oxime (CNOH) is known (J. of Appl. Polym. Sci., Vol. 19, 923 (1975).

본 발명에서는 완전 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤(PCL)에 광민감군인 카르복실 그룹을 도입하여 광분해와 생분해가 동시에 가능한 M/B를 제조한다. 광민감군 도입 기구(mechanism)는 아래의 설명과 같다. 즉, 기계적(mechanical mastication)인 방법 단독 혹은 반응개시제의 첨가에 의해 라디칼을 생성하고 그 후 카르복실 그룹을 생성시키는 기구는 다음과 같다(W. Schnabel,"Polymer Degradation: Principles and Applications", Hanser International, p.64-94(1981), J.F. Rabek,"Photostabilization of Polymers: Principles and Applications", Elsevier Applied Science, New York, p.2-17(1990)). 폴리카프로락톤(이하 ‘PCL’이라 함)사슬이 기계적 힘에 의한 전단응력(shear stress)이나 수직응력(normal stress or elongational stress) 등이 가해지면 PCL은 (1)식과 같은 고분자 라디칼이 생성된다. 혹은 반응개시제를 사용하면 반응개시제가 열에 의해 라디칼이 더욱 쉽게 형성되고 그 라디칼은 PCL 사슬의 수소를 떼어내어 (1)식의 고분자 라디칼이 형성된다. (1)식의 고분자 라디칼은 주사슬 말단기이거나 사슬중에 있는 라디칼 모두를 의미한다. 기계적인 힘에 의한 라디칼화는 PCL의 사슬이 2개로 나뉘어도 아직 분자량이 고분자 수준이기 때문에 polymer의 약자 P로 표시하였다. In the present invention, a photosensitive group carboxyl group is introduced into polycaprolactone (PCL), which is a fully biodegradable polymer, to prepare M / B capable of both photolysis and biodegradation. The mechanism for introducing the Sensitivity Group is as described below. In other words, the mechanism for generating radicals and then carboxyl groups by mechanical mastication alone or by addition of a reaction initiator is as follows (W. Schnabel, "Polymer Degradation: Principles and Applications", Hanser International , p. 64-94 (1981), JF Rabek, "Photostabilization of Polymers: Principles and Applications", Elsevier Applied Science, New York, p. 2-17 (1990)). When polycaprolactone (hereinafter referred to as 'PCL') chain is subjected to shear stress or normal stress (normal stress or elongational stress) by mechanical force, PCL generates polymer radicals as shown in the formula (1). Alternatively, when a reaction initiator is used, radicals are more easily formed by heat, and the radicals remove hydrogen from the PCL chain to form a polymer radical of formula (1). The polymer radical of the formula (1) means both the main chain end group and the radical in the chain. The radicalization by mechanical force is represented by the abbreviation P of polymer because the molecular weight is still at the polymer level even if the PCL chain is divided into two.

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Figure 112006085881011-pat00003

이들 고분자 라디칼들(Pㆍ)은 바로 주위에 있는 산소와 산화작용을 일으켜 (2)식과 같은 퍼옥사이드 라디칼을 생성한다.These polymer radicals (P.) cause oxidation with oxygen in the immediate surroundings to produce peroxide radicals such as (2).

Figure 112006085881011-pat00004
Figure 112006085881011-pat00004

이들 고분자 퍼옥사이드 라디칼은 주위의 다른 고분자의 수소기를 빼앗아 하이드로 퍼옥사이드와 또다른 고분자 라디칼을 생산하고(식(3) 참조), 생성된 고분자 라디칼은 산소와 반응하여 다시 고분자 퍼옥사이드 라디칼을 만든다. 이때 산소의 공급이 고분자 퍼옥사이드 생성속도의 율속단계가 됨으로 여기에 탄산 칼슘이나 기타 무기물 첨가제를 첨가하면 산소의 투과성이 증대되어 고분자 퍼옥사이드 라디칼의 생성속도를 증가시킬 수 있다. 이후의 반응은 (3)식과 같다.These polymer peroxide radicals take away the hydrogen groups of other polymers around them to produce hydroperoxides and other polymer radicals (see Eq. (3)), and the resulting polymer radicals react with oxygen to form polymer peroxide radicals. At this time, since the supply of oxygen is a rate step of generating the polymer peroxide, the addition of calcium carbonate or other inorganic additives increases the permeability of oxygen, thereby increasing the production rate of the polymer peroxide radical. The subsequent reaction is the same as (3).

Figure 112006085881011-pat00005
Figure 112006085881011-pat00005

여기서, POOㆍ 는 식(2)와 같은 고분자 퍼옥사이드 라디칼이고, (3)의 고분자 라디칼(Pㆍ)는 다시 산소와 반응하여 (2)식과 같은 고분자 퍼옥사이드 라디칼을 생성한다.Here, POO · is a polymer peroxide radical as in formula (2), and the polymer radical (P ·) in (3) reacts with oxygen again to produce a polymer peroxide radical as in formula (2).

식(3)과 같이 생성된 고분자 하이드로 퍼옥사이드는 활성이 매우 강하여 빛이나 열에 의하여 쉽게 (4)식과 같은 고분자 옥시(oxy) 라디칼과 하이드록시(hydroxy) 라디칼을 생성한다.The polymer hydroperoxide produced as shown in Equation (3) is very active and generates polymer oxy radicals and hydroxy radicals as shown in Equation (4) easily by light or heat.

Figure 112006085881011-pat00006
Figure 112006085881011-pat00006

(4)식에서 생성된 하이드록시 라디칼은 (5)식과 같이 다시 고분자 라디칼을 생성하고, 생성된 라디칼은 (2)식과 같은 고분자 퍼옥사이드 라디칼을 생성하고 이후반응은 (3)식 이후를 따른다.The hydroxy radical generated in the formula (4) again generates a polymer radical as shown in the formula (5), the generated radical generates the polymer peroxide radical as shown in the formula (2), and the reaction follows the formula (3) after.

식(4)에서 만들어진 고분자 옥시 라디칼(POㆍ)은 식(6)과 같은 말단 알데하이드(aldehyde)를 생성하거나, 혹은 (7)식과 같이 주쇄형의 케톤 그룹을 형성한다.The polymer oxy radical (PO.) Made in formula (4) generates terminal aldehydes as in formula (6) or forms main chain ketone groups as in formula (7).

Figure 112006085881011-pat00007
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여기서 발생한 고분자 라디칼(Pㆍ)는 (2)식 이후의 반응을 따르고, 저분자 라디칼(Rㆍ)은 개시제와 같은 역할을 하여 케톤기 생성반응을 계속한다. 여기서 R은 수소, 메틸, 에틸, 페닐, 반응개시제 등의 탄소수 0에서 12 사이의 저분자 화합물이다. 이들 발생된 라디칼들의 최종반응은(termination) 식(8)과 같이 주사슬형의 케톤 그룹 도입형이나, (9)식과 같이 가교결합을 하거나, 식(10)의 주쇄형 케톤 그룹을 갖는 고분자나, (11)식과 같은 하이드로 퍼옥사이드가 생성되어 (4)식 이후의 반응을 반복한다.The polymer radical (P.) generated here follows the reaction after formula (2), and the low molecular radical (R.) acts as an initiator to continue the ketone group formation reaction. R is a low-molecular compound having 0 to 12 carbon atoms, such as hydrogen, methyl, ethyl, phenyl, and a reaction initiator. The final reaction of these generated radicals is the main chain ketone group introduction type as shown in equation (8), the crosslinking as shown in equation (9), or the polymer having the main chain ketone group as shown in equation (10). Hydrogen peroxide, such as formula (11), is produced to repeat the reaction after formula (4).

Figure 112006085881011-pat00008
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위에서 언급한 반응 기구 중에서 광분해 및 생분해의 산화촉진형 첨가제의 핵심 분자구조는 (6), (7), (8), (9), (10)식과 같은 케톤 혹은 케톤형 카르복실 그룹을 어떻게 도입하느냐에 달려있다. 기존의 방법들은 화학적 공중합체를 중합하거나, (2)식과 같은 산화작용을 도와주는 전이 금속 등의 광산화제를 첨가하는 방법이다. 본 발명에서는 (3)식과 같은 산화 작용을 일으키기 위해 (1)식과 같은 고분자 라디칼의 생성이 필수적이라는 점을 착안하여 적당한 온도로 PCL 고분자를 녹인 다음 가열장치가 부착된 고회전의 혼합기(super mixer)를 이용 분당 회전수 500-3000 정도의 회전속도로 회전시키면 응력에 의해 쉽게 분자들이 끊어져 (1)식과 같은 고분자 라디칼이 생긴다. 여기에 반응개시제를 소량첨가하면 더욱 효과적으로 광민감군을 형성시킬 수 있다.Among the reaction mechanisms mentioned above, the key molecular structure of the photocatalytic and biodegradation oxidation-promoting additives is the introduction of ketone or ketone carboxyl groups such as the formulas (6), (7), (8), (9), and (10). Depends on what you do Existing methods are a method of polymerizing a chemical copolymer or adding a photocatalyst such as a transition metal to assist the oxidation reaction as in (2). In the present invention, it is essential to generate the polymer radicals such as the formula (1) in order to cause the oxidizing action of the formula (3), and melt the PCL polymer at a suitable temperature, and then use a high-speed super mixer equipped with a heating device. When rotating at a rotational speed of about 500-3000 revolutions per minute, molecules are easily broken by stress, resulting in polymer radicals as shown in (1). Adding a small amount of the reaction initiator can form a photosensitive group more effectively.

본 발명에서 고분자 라디칼의 산화반응의 중요한 기술은 산소의 투과능력(permeability)이다. 플라스틱의 산소투과도는 매우 낮아 M/B 공정시간내에 충분한 산소를 공급하는 것은 불가능하다. 그러므로 산소를 용융물 내부에로 원활히 공급해주는 기술이 필요하다.An important technique for the oxidation of polymer radicals in the present invention is the permeability of oxygen. Oxygen permeability of plastic is so low that it is impossible to supply enough oxygen in M / B process time. Therefore, there is a need for a technology that smoothly supplies oxygen into the melt.

이러한 방법은 무기 혹은 유기첨가물, 예를 들어 탈크, 탄산 칼슘, 천연 제오라이트, 생석회, 티타늄 옥사이드 전분, 미세 천연재료 분말 등을 첨가하여 투입된 공기가 용융물 내부에 쉽고 고르게 확산시킬 수 있다. 본 발명은 기존에 무기물 M/B와는 그 목적과 기능에 큰 차이를 보인다. 기존의 무기물 M/B의 목적은 가격조절 및 일부 기계적 물성 조절용의 목적으로 만들어져 광분해기능이 거의 없다. 그러나 고함량의 탄산칼슘 무기물 M/B는 무기물 투입시 잔존해 있던 공기 때문에 약간의 케톤기가 생성되나, 이의 양이 미비하여 공분해 기능을 발휘하기는 어렵다.This method adds inorganic or organic additives such as talc, calcium carbonate, natural zeolite, quicklime, titanium oxide starch, fine natural powder, etc. so that the introduced air can be easily and evenly diffused into the melt. The present invention shows a significant difference in the purpose and function with conventional mineral M / B. The purpose of the existing inorganic M / B is made for the purpose of price control and some mechanical properties control has little photolysis function. However, a high content of calcium carbonate mineral M / B is produced a little ketone group due to the air remaining in the inorganic input, but its amount is insufficient, it is difficult to exert a colytic function.

본 발명에서 기계적 방법으로 케톤 그룹이 생성되는지를 확인하기 위하여 제조된 M/B를 적외선 분광기에 쪼인 결과 파장 920 cm-1 흡수 밴드로 화합물의 고분자 하이드로 퍼옥사이드의 존재를 확인할 수 있었고, 또한 1720과 1430 cm-1 흡수 밴드로 케톤형 카르복실 그룹이 존재함을 확인함으로써 본 발명에서의 기계적 방법으로 광분해성 M/B 개발에 필수적인 카르복실 화합물을 도입할 수 있음을 증명할 수 있다(도 1 참조).In the present invention, when the M / B prepared to confirm the generation of the ketone group by mechanical method in the infrared spectroscopy was confirmed that the presence of the polymer hydroperoxide of the compound with a wavelength of 920 cm -1 absorption band, and also 1720 and By confirming the presence of a ketone carboxyl group with a 1430 cm -1 absorption band, it can be demonstrated that the mechanical method in the present invention can introduce carboxyl compounds essential for photodegradable M / B development (see FIG. 1). .

또한, 이들 M/B를 첨가하여 만든 필름으로 광분해를 증명하기 위해 이들 필름을 자연광에 노출시켜 기계적 강도, 표면 확대사진, 고유점도 측정 및 열분석 등을 통하여 광 노출시간에 따른 광분해정도를 측정하였고, 생분해성은 ISO 14855의 퇴비화 방법으로 생분해도를 확인하였다.In addition, these films were exposed to natural light in order to demonstrate photodegradation by adding M / B, and the degree of photodegradation according to light exposure time was measured through mechanical strength, surface magnification, intrinsic viscosity measurement, and thermal analysis. , Biodegradability was confirmed by the composting method of ISO 14855.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 구체적으로 설명하지만, 이들에 의하여 본 발명의 범위가 어떤 식으로든 제한되는 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 by them in any way.

본 발명에서 이용한 아주 강한 응력을 가하여 만든 M/B 제조공정, 광분해 및 생분해성 평가를 위한 필름 제조공정 및 생분해 광분해 평가방법을 아래에 설명하였다.The M / B manufacturing process, the film manufacturing process for photodegradation and biodegradability evaluation and the biodegradation photodegradation evaluation method made by applying very strong stress used in the present invention are described below.

<M/B 제조 공정: 케톤 혹은 케톤형 카르복실 그룹 도입방법><M / B manufacturing process: introduction of ketone or ketone carboxyl group>

M/B 제조에 필요한 생분해성 고분자인 PCL과 무기 혹은 유기 첨가제 비를 중량%로 70:30에서 15:85까지 조절한 조성물을 칩과 분말 상태에서 적당히 텀벌러 등으로 혼합한 다음 컴파운딩기에 도입한다. 이 과정에서 반응효과를 높이기 위해 반응개시제 0.1-3 중량부를 넣어 주기도 한다. 컴파운딩은 기존의 고분자 혼련기를 모두 이용할 수 있다. 예를 들어 온도조절슈퍼믹스, 뱀버리 믹스, 니더, 이축 압출기 등이다. 본 발명에서는 이축 압출기 혼합기를 사용하였다. 이축압출기의 스크류 배열은 혼련 영역을 2분야로 하여 혼합효율 및 광민감군의 생성효율을 높혔다(도 2 참조). 공기는 호퍼 바로 바로 다음에 공기 투입구를 설치하였다(도 3 참조). 투입공기의 유속은 초당 0.1-3cm3 로 하였다. 컴파운딩기계 다이를 통과하여 나온 용융물은 다이에서 곧바로 칩(chip) 상태로 절단하고 공냉한 후 건조 밀봉 포장한다.The biodegradable polymer PCL and inorganic or organic additives, which are necessary for M / B production, are mixed in a weight percent of 70:30 to 15:85, and then mixed in a chip and powder in a tumbler, and then introduced into the compounding machine. do. In this process, 0.1-3 parts by weight of a reaction initiator may be added to increase the reaction effect. Compounding can use all existing polymer kneaders. Examples are thermostatic supermixes, bamboo mixes, kneaders and twin screw extruders. In the present invention, a twin screw extruder mixer was used. The screw arrangement of the twin screw extruder increased the mixing efficiency and the production efficiency of the photosensitive group by making the kneading area into two areas (see FIG. 2). The air was installed with an air inlet just after the hopper (see Figure 3). The flow rate of the input air was 0.1-3 cm 3 per second. The melt from the dies of the compounding machine is cut into chips directly from the die, air-cooled and dry sealed.

광분해성 특성기인 케톤 혹은 케톤형 카르복실 그룹 형성은 적외선 분광기를 이용하여 주파수 1640 cm-1과 1700 cm-1 부근의 흡수대의 유무와 강도로 판단하였다.Ketone or ketone carboxyl group formation, a photodegradable characteristic group, was determined by the presence and intensity of absorption bands around 1640 cm -1 and 1700 cm -1 using infrared spectroscopy.

<폴리락티드 수지조성물 제조><Production of Polylactide Resin Composition>

제조된 M/B는 건조된 폴리락티드와 목적에 맞게 중량%로 5-90까지 수지조성물을 M/B제조에 사용된 이축압출기로 컴파운딩하여 수지조성물을 제조한다. 스크류 구조는 혼련구역을 하나로 조정하여 불필요한 고분자의 열분해 및 가수분해를 줄인다. 조성물은 칩 형태로 제조한다.The prepared M / B compounded the resin composition with the dried polylactide up to 5-90% by weight according to the purpose by using a twin screw extruder used in the production of M / B to prepare a resin composition. Screw structure reduces kneading and hydrolysis of unneeded polymers by uniting the kneading zones into one. The composition is prepared in the form of a chip.

<필름 제조 공정><Film Manufacturing Process>

위 방법으로 제조된 폴리락티드 수지조성물은 인플레이션 필름제조기를 이용하여 0.03 mm 두께의 필름을 제조하였다. The polylactide resin composition prepared by the above method was used to prepare a film having a thickness of 0.03 mm using an inflation film maker.

<PLA 수지조성물 필름의 광분해성 평가><Evaluation of Photodegradability of PLA Resin Composition Film>

광분해성 평가는 위에서 제조된 필름을 옥외 여름기준 자연광에 노출시켜(장소; 경북 경산시 대동 영남대학교 교내) 인장시험기로 파단점에서의 인장장도 및 탄성률 유지율이 5% 이하 때의 시간을 측정하였다. 여기서 광노출 시간이 0시간일 때 유지율 100%가 된다.The photodegradation evaluation was performed by exposing the film prepared above to outdoor summer standard natural light (place; on campus in Daedong Yeungnam University, Gyeongsan-si, Gyeongsangbuk-do) to measure the time when the tensile strength and elastic modulus retention at the breaking point was 5% or less. Here, the retention rate is 100% when the light exposure time is 0 hours.

<생분해성 평가><Biodegradability Evaluation>

생분해도 측정장치는 ISO 14855를 바탕으로 장치를 구성하였다. 생분해도 측 정장치는 크게 항온실 내의 장치와 밖의 장치로 구분할 수 있다. 항온실 밖의 장치는 공기를 일정하게 공급하도록 공기 압축기가 있고, 공기 공급을 위한 호스가 항온실 안으로 연결되어 있다. 항온실 내의 온도는 58± 2℃를 유지하도록 설계되어있고, 항온실 내에는 시료가 접종물(inoculum)인 퇴비와 섞여서 분해반응을 하도록 되어 있다. 공기 공급은 주 반응기로 공기가 유입되기 전에 먼저 pre-conditioner인 20g/ℓ NaOH 용액으로 공기중의 CO2를 제거하고 반응기로 수분과 함께 공급한다. 반응기를 빠져 나온 공기는 CO2 분석기(SIEMENS, ULTRAMAT 21)를 이용하여 공기중의 이산화탄소량을 측정하게 된다. 그리고 측정할 때까지의 공기유량과 온도를 wet gas meter(SHINAGAWA SEIKI Co., W-NK-1A)로 측정을 했다. The biodegradable measuring device was constructed based on ISO 14855. The biodegradable side suitability can be largely divided into a device in a chamber and an external device. The device outside the thermostat has an air compressor to provide a constant supply of air, and a hose for supplying air is connected into the thermostat. The temperature in the chamber is designed to maintain 58 ± 2 ℃. In the chamber, the sample is mixed with compost, which is an inoculum, for decomposition. Before supplying air to the main reactor, pre-conditioner 20g / L NaOH solution is used to remove CO 2 from air and supply it with water to the reactor. The air exiting the reactor is measured by CO 2 analyzer (SIEMENS, ULTRAMAT 21) to measure the amount of carbon dioxide in the air. And the air flow and temperature until the measurement was measured with a wet gas meter (SHINAGAWA SEIKI Co., W-NK-1A).

반응기는 2.5ℓ 크기의 총 39개의 자체 제작한 유리기구로 되어 있고, 한 시료에 3개씩 반응기를 두어 그 평균값을 취하였다. 총 13개의 시료 중에 11개의 시료를 시험할 수 있는데, 나머지 두 개는 blank와 확인시료용으로 준비를 한다. Blank에는 시료를 넣지 않고 접종물인 퇴비만 넣어 준비를 한다. 그리고 접종물로 사용된 모든 퇴비는 그 형상이 일정하다고 가정하고 각 반응기에서 방출되는 CO2량에서 blank의 값을 뺀 값을 취하였다. 확인 물질은 이 장치의 타당성을 검증하기 위해 준비를 했다. 확인 물질로 시험 시료 대신 셀룰로즈를 사용하였다. 먼저 온도를 실험 기간 58±2℃로 일정하게 유지시키고 공기 압축기(국내 제작)로 공기를 일정하게 공급하도록 한다. 공기 압축기에서 나온 공기는 공기 조절기(flow restrictor) (MOTT metallurgical corp.)를 통과하여 각 시료 용기로 일정하게 공 급된다. 그리고 실험기간 항온실 내부를 어둡게 하여 실험을 하였다. 각 시료 용기에서 방출되는 이산화탄소의 농도는 12시간 간격으로 CO2 분석기(SIEMENS, ULTRAMAT 21)를 이용하여 측정하였다. 측정 때까지의 통과된 공기의 유량과 온도를 같이 측정하여 양론적으로 방출된 총 누적 탄소량을 계산하였다. 그리고 7일마다 손으로 용기를 흔들어서 교반하였다. 시료의 형태는 셀룰로즈와 전분의 경우는 분말 그대로 사용하였고, 나머지는 전부 1㎝× 1㎝의 크기로 잘라서 사용하였다. 그리고 접종물은 각 반응기당 습기준으로 300g씩 사용하였고, 시료의 양은 각 반응기당 30g을 사용하였다. Pre-condition solution은 2차 증류수를 이용하여 제조한 20g/ℓ NaOH 용액을 병당 350㎖씩 준비하였다. 그리고 각 시료 용기 안은 교반을 용이하게 하기 위해 약 3/4정도 속을 채웠다. 생분해도는 시험시료에서 발생한 순(net) CO2의 양을 시료의 이론적 CO2 발생량에 대한 백분율로 구하였다. The reactor consisted of a total of 39 self-made glass apparatuses of 2.5 L size, and three reactors were placed in one sample to obtain an average value. Eleven samples from a total of 13 samples can be tested, the other two being prepared for blanks and identification samples. Do not put the sample in the blank, just put the inoculum compost. All composts used as inoculum were assumed to have a constant shape and subtracted the blank value from the amount of CO 2 released from each reactor. Identifiers were prepared to validate the device. Cellulose was used in place of the test sample as the identification material. First, the temperature is kept constant at 58 ± 2 ℃ during the experiment period, and air is constantly supplied to the air compressor (domestic production). The air from the air compressor passes through a flow restrictor (MOTT metallurgical corp.) To a constant supply of each sample vessel. And the experiment was performed by darkening the inside of the constant temperature room. The concentration of carbon dioxide released from each sample vessel is determined by CO 2 at 12 hour intervals. Measurement was made using an analyzer (SIEMENS, ULTRAMAT 21). The flow rate and temperature of the air passed through to the measurement were measured together to calculate the total cumulative amount of carbon released quantitatively. And shake the container by hand every 7 days and stirred. In the case of cellulose and starch, the shape of the sample was used as it is, and the remainder was cut to a size of 1 cm × 1 cm. And the inoculum was used 300g per moisture level in each reactor, the amount of sample was used 30g per reactor. Pre-condition solution was prepared 350ml per bottle of 20g / L NaOH solution prepared by using the distilled water. Each sample vessel was then filled with about 3/4 to facilitate stirring. Biodegradability was determined by the order (net) the amount of CO 2 generated in the test sample as a percentage of the theoretical CO 2 generation amount of the sample.

실시예 1-7 Example 1-7

광분해 기능을 갖는 완전 생분해성 M/B의 제조를 위하여 PCL과 탈크의 중량 %비는 15:85-70:30, 개시제 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethyl hexane (Luperox) 0-3 중량부를 텀벌러로 먼저 혼합한 후 이축압출기에 투입하여 M/B를 제조하였다. 이때 온도는 100-140℃, 분당회전수는 300으로 하였다. 공기 투입구를 통하여 0.1-3cm3/초의 공기를 투입하였다. 여기에 개시제는 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethyl hexane (Luperox)를 사용하였고, 공기를 투입하였다. For preparation of fully biodegradable M / B with photodegradation function, the weight% ratio of PCL and talc is 15: 85-70: 30, initiator 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl hexane (Luperox ) 0-3 parts by weight were first mixed with a tumbler, and then introduced into a twin screw extruder to prepare M / B. At this time, the temperature was 100-140 ° C, and the revolutions per minute was 300. 0.1-3 cm 3 / sec of air was introduced through the air inlet. 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl hexane (Luperox) was used as the initiator, and air was added thereto.

[표 1]TABLE 1

구분division 조성(중량%)Composition (% by weight) 개시제 (중량부)Initiator (parts by weight) 공기 유량 (cm3 /초)Air flow rate (cm 3 / sec) 주파수 1640 cm-1과 1700 cm-1 부근의 흡수대 유무(o,x)Absorption bands near frequencies of 1640 cm -1 and 1700 cm -1 (o, x) 1640 cm-1과 1700 cm-1 부근의 흡수대 강도Absorption band strength near 1640 cm -1 and 1700 cm -1 PCLPCL 탈크Talc 실시예1Example 1 1515 8585 00 0.00.0 xx xx 실시예2Example 2 1515 8585 0.30.3 0.00.0 oo △(약함)△ (weak) 실시예3Example 3 1515 8585 0.00.0 0.30.3 oo ○(중간)○ (middle) 실시예4Example 4 1515 8585 0.30.3 0.30.3 oo ■(강함)(Strong) 실시예5Example 5 1515 8585 0.30.3 33 oo 실시예6Example 6 1515 8585 1One 33 oo 실시예7Example 7 7070 3030 0.30.3 0.30.3 oo

표 1의 적외선 분광기 결과(도 1 참조)를 보면, 반응개시제가 첨가되고 공기를 도입할 때 강한 케톤기의 흡수대가 나타남을 알 수 있다. 개시제와 공기의 투입량은 일정량 이상이면 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 결과로 기존의 케톤기 단량체 투입 중합이나, 광민감제를 투입하지 않고 본 발명의 방법으로 간단하지만 효과적으로 광민감군을 유도할 수 있음을 보여준다. 탈크의 양은 많을수록 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있어 광민감군 형성에는 좋은 것으로 판단된다.Infrared spectroscopy results of Table 1 (see Fig. 1), it can be seen that the absorption band of the strong ketone group appears when the reaction initiator is added and the air is introduced. It was found that the input amount of the initiator and the air did not significantly affect the predetermined amount or more. The results show that the conventional ketone group monomer input polymerization or the photosensitive group can be induced simply but effectively by the method of the present invention without adding a photosensitive agent. The greater the amount of talc, the better the flow of air, which is considered to be good for the formation of photosensitive groups.

실시예 8-11Example 8-11

실시예 4에서 제조한 M/B:PLA의 조성을 조절한 조성물을 제조하여 이를 인플레이션 필름공법으로 제조한 필름의 물성, 광분해 성능, 생분해도를 표 2에 실었다. 참고로 광분해 기능이 없는 일반 필름을 자연광에 12개월 노출시 인장강도 유지율은 약 30%, 연신율유지율 약 20%에 도달하고, 그 이하는 잘 도달하지 않는다(“Handbook of Polymer Degradation", S.H. Hamid, M.B. Amin, and A.G. Maadhah Ed., p.127-259, Marcel Dekker, Inc., New York(1992)).Table 2 shows the physical properties, photodegradation performance, and biodegradability of the films prepared by adjusting the composition of M / B: PLA prepared in Example 4 and prepared by the inflation film method. For reference, when the general film without photolysis is exposed to natural light for 12 months, the tensile strength retention reaches about 30% and the elongation retention about 20%, and less than that (“Handbook of Polymer Degradation”, SH Hamid, MB Amin, and AG Maadhah Ed., P. 127-259, Marcel Dekker, Inc., New York (1992).

[표 2]TABLE 2

구분division 조성Furtherance 인장강도 (MPa)Tensile Strength (MPa) 신장률 (%)Elongation (%) 탄성률 (MPa)Modulus of elasticity (MPa) 옥외 노출시 처음 인장강도의 5% 이하로 되는 시간(주)Time to become less than 5% of initial tensile strength in outdoor exposure 퇴비화시 처음 인장강도의 5% 이하로 되는 시간(주)Time to become less than 5% of initial tensile strength when composting ISO 퇴비화법에 의한 16주 후 생분해도(%)% Biodegradation after 16 weeks by ISO composting M/BM / B PLAPLA 실시예8Example 8 1010 9090 3232 44 15001500 1616 44 5858 실시예9Example 9 3030 7070 3030 22 13001300 1313 44 6060 실시예10Example 10 5050 5050 1515 1One 12001200 1111 33 6363 실시예11Example 11 7070 3030 1010 1One 10001000 88 33 6565 비교예1Comparative Example 1 -- -- 2525 660660 220220 수년이상Many years 수십년이상Over decades 00 비교예2Comparative Example 2 -- -- 28 28 600600 10501050 88 수년이상Many years 55 비교예3Comparative Example 3 00 100100 3333 4.54.5 16001600 수년이상Many years 66 4444 비교예4Comparative Example 4 2525 580580 215215 수년이상Many years 수년이상Many years 22

비교예 1Comparative Example 1

본 발명과 비교하기 위하여 시중에서 시판되는 저밀도 폴리에틸렌 필름의 물 성, 광분해 성능, 생분해도를 표 2에 실었다.Table 2 lists the properties, photodegradation performance, and biodegradability of commercially available low density polyethylene films for comparison with the present invention.

비교예 2Comparative Example 2

본 발명과 비교하기 위하여 시중에서 시판되는 광분해성 고밀도 폴리에틸렌 필름의 물성, 광분해 성능, 생분해도를 표 2에 실었다.Table 2 lists the physical properties, photodegradation performance, and biodegradability of commercially available photodegradable high density polyethylene films for comparison with the present invention.

비교예 3 Comparative Example 3

본 발명과 비교하기 위하여 시중에서 시판되는 생분해성만 있는 PLA 필름의 물성, 광분해 성능, 생분해도를 표 2에 실었다.Table 2 lists the physical properties, photodegradation performance, and biodegradability of commercially available biodegradable PLA films for comparison with the present invention.

비교예 4Comparative Example 4

본 발명과 비교하기 위하여 시중에서 시판되는 생분해성 물질이 30% 포함된 쓰레기 종량제 봉투 생붕괴성 필름의 물성, 광분해 성능, 생분해도를 표 2에 실었다.Table 2 lists the physical properties, photodegradation performance, and biodegradability of the biodegradable film of a waste payloader bag containing 30% of commercially available biodegradable materials for comparison with the present invention.

표 2에서 보면, 비교예 1의 비분해성 고분자인 저밀도 폴리에틸렌 필름은 광분해와 생분해 모두 되지 않았고, 비교예 2인 광분해성 고밀도 폴리에틸렌 필름은 광분해는 잘 되었으나 생분해는 거의 되지 않았다. 비교예 3의 생분해성 고분자인 PLA 필름은 생분해는 되나 광분해는 전혀 되지 않았다. 특히 비교예 4의 전분을 약간 함유한 생붕괴성 고분자는 비분해성 필름과 비슷하게 생분해와 광분해 모두 되 지 않았다. 그러나 본 발명에서 개발한 필름은 생분해, 광분해가 모두 일어나며 M/B의 조성에 따라 분해 시기도 조정이 가능하였다. In Table 2, the low-density polyethylene film of the non-degradable polymer of Comparative Example 1 was neither photodegradable nor biodegradable, and the photodegradable high-density polyethylene film of Comparative Example 2 was well decomposed, but little biodegradable. PLA film, which is a biodegradable polymer of Comparative Example 3, was biodegradable but not photodegradable at all. In particular, the biodegradable polymer containing a little starch of Comparative Example 4 did not have both biodegradation and photolysis similar to the non-degradable film. However, the film developed in the present invention, both biodegradation and photolysis occurs, it was possible to adjust the decomposition time according to the composition of the M / B.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 M/B의 제조방법은 M/B 제조과정 중에 일어나는 자연 현상에 공기 중의 산소를 투입하여 광분해기능을 갖는 광민감군이 자연스럽게 생성되는 간단하고 효율적이며 인체에 무해한 환경친화적인 제조방법인 것으로 평가되었다. As described above, the manufacturing method of M / B according to the present invention is a simple, efficient and human body to naturally generate a photosensitive group having a photodegradation function by introducing oxygen in the air to the natural phenomenon occurring during the M / B manufacturing process It was evaluated to be a harmless environment-friendly manufacturing method.

또한, 본 발명에 의해 제조된 M/B를 함유하는 폴리락티드 수지 조성물은 광분해성과 생분해성을 동시에 갖는 환경친화적인 수지 조성물인 것으로 평가되었다.In addition, the polylactide resin composition containing M / B produced by the present invention was evaluated to be an environmentally friendly resin composition having both photodegradability and biodegradability.

Claims (9)

⒜ 생분해성 고분자 폴리카프로락톤(PCL)을 매트릭스 고분자로 하여 무기 또는 유기 첨가제를 상기 폴리카프로락톤 대비 70:30 내지 15:85 중량비로 조절한 조성물을 분말 상태로 혼합하여 칩의 형태로 제조한 다음 컴파운딩기에 도입하는 단계와; ⒜ a biodegradable polymer polycaprolactone (PCL) as a matrix polymer, the inorganic or organic additives in a weight ratio of 70:30 to 15:85 weight ratio of the polycaprolactone, mixed in a powder form to prepare a chip form Introducing into the compounding machine; ⒝ 공기 투입구로 상기 혼합물에 산소를 포함하는 공기를 0.1~3cm3/sec로 투입하는 단계와; 투입 introducing air containing oxygen into the mixture at an air inlet at 0.1 to 3 cm 3 / sec; ⒞ 상기 컴파운딩기의 다이를 통과하여 나온 용융물을 다이에서 곧바로 칩 상태로 절단하고 공냉한후 밀봉 포장하는 단계;(B) cutting the melt that has passed through the die of the compounding machine into a chip state immediately at the die, air-cooling, and sealingly packing; 를 포함하여 이루어지는 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B)의 제조방법.Method of producing a biodegradation master batch (M / B) added to the photolysis characteristics comprising a. 제1항에 있어서, 상기 무기 또는 유기 첨가제는 탈크, 탄산 칼슘, 천연 제오라이트, 생석회, 티타늄 옥사이드 전분, 미세 천연재료 분말 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B)의 제조방법.According to claim 1, wherein the inorganic or organic additive is biodegradation master batch (M) is characterized in that at least one selected from talc, calcium carbonate, natural zeolite, quicklime, titanium oxide starch, fine natural material powder (M) / B) method of preparation. 제1항에 있어서, 상기 ⒜ 단계에서 반응개시제가 추가로 첨가되어 혼합되는 것을 특징으로 하는 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B)의 제조방법.The method of claim 1, wherein the reaction initiator is added and mixed in step (iii) to add the biodegradation master batch (M / B). 제3항에 있어서, 상기 반응개시제는 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethyl hexane인 것을 특징으로 하는 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B)의 제조방법.The method of claim 3, wherein the reaction initiator is 2,5-bis (tert-butylperoxy) -2,5-dimethyl hexane. 제3항에 있어서, 상기 반응개시제는 상기 혼합물 대비 0.1 내지 3 중량부로 첨가되는 것을 특징으로 하는 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B)의 제조방법.The method of claim 3, wherein the reaction initiator is added in an amount of 0.1 to 3 parts by weight based on the mixture. 제1항에 있어서, 상기 혼합과정은 가열장치가 부착된 고회전의 혼합기를 이용하여 온도 100~140℃, 분당 회전수 500~3000 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B)의 제조방법.According to claim 1, wherein the mixing process using a high-speed mixer equipped with a heating device biodegradation master batch with photodegradation properties, characterized in that performed at a temperature of 100 ~ 140 ℃, 500 ~ 3000 revolutions per minute conditions ( M / B) manufacturing method. 삭제delete 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 광분해 특성이 부가된 생분해 마스터 배치(M/B).Biodegradation masterbatch (M / B) added with photodegradation properties made by the method of any one of claims 1 to 6. 제8항의 마스터 배치(M/B)와 폴리락티드(PLA)를 5~90:95~10 중량비로 포함 하여 컴파운딩하여 제조된 것을 특징으로 하는 수지 조성물.A resin composition prepared by compounding the master batch (M / B) and polylactide (PLA) of claim 8 in a weight ratio of 5 to 90:95 to 10.
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