KR100949377B1 - 폴리유산 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리유산 수지 조성물에 관한 것으로서, 상기 폴리유산 수지 조성물은 (A) 폴리유산 수지; (B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지; 및 (C) 천연섬유를 포함한다.
본 발명에 따른 폴리유산 수지 조성물은 자동차, 기계 부품, 전기전자 부품, 사무기기 및 잡화와 같은 성형품으로 이용 가능한 수준 이상의 기계적 강도를 가지면서도 우수한 내열도를 갖는다.
폴리유산, 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지, 생분해성 수지, 천연섬유, 사슬 확장제

Description

폴리유산 수지 조성물{POLYACTIC ACID COMPOSITION}
본 발명은 기계적 강도와 내열도를 향상시킨 폴리유산 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사슬 확장제로 천연섬유와 폴리유산 수지와의 상용성을 높이고 조성물의 점도를 높여 우수한 기계적 강도 및 내열도를 가지는 폴리유산 조성물에 관한 것이다.
최근까지 고분자 재료의 연구 방향은 강인한 특수용 고분자 재료의 개발 및 고분자 물질의 안전성에 관한 것이 주로 선도하였다. 그러나 범세계적으로 폐 고분자에 의한 환경오염 문제가 사회문제로 대두됨에 따라 환경 친화성 고분자 재료의 필요성이 요구되고 있다.
이러한 환경 친화성 고분자는 크게 광분해성과 생분해성 고분자로 분류할 수 있는데, 이중 생분해성 고분자는 주쇄구조에 미생물에 의한 분해가 가능한 작용기를 갖고 있는 것이다.
이러한 고분자 중에서 지방족 폴리에스테르 고분자는 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 생분해성 고분자로서 가장 많이 연구되고 있는데, 특히 폴리유산(polylactic acid: PLA)의 경우 전세계에 15 만톤 규모의 시장을 형성하고 있고, 식품 포장재 및 용기, 전자제품 케이스 등의 일반 플라스틱이 사용되었던 분야까지 그 적용 범위가 확대되고 있다. 현재까지 폴리유산 수지의 주된 용도는 폴리유산의 생분해성 특성을 이용한 일회용 제품, 예를 들면 식품 용기, 랩, 필름 등에 이용되는 것이다. 이러한 폴리유산은 현재 미국의 Natureworks사, 일본의 Toyota 등에서 생산 중에 있다.
그러나 기존 폴리유산 수지는 성형성, 기계적 강도, 내열성이 부족하여 박막제품의 경우 쉽게 파손되고, 온도에 대한 저항성이 낮아, 외부온도가 60 이상 상승하게 되면 성형 제품의 형태에 변형이 일어나는 문제가 있었다.
일본특허 공개번호 제2005-220177호, 제2005-200517호 및 제2005-336220호에서는 내열성과 기계적 강도를 동시에 향상시키기 위해 유리섬유를 혼합시키는 기술을 개시하고 있으나, 유리섬유는 폐기 후 생분해가 되지 않는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하고자 폴리유산 수지에 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지를 포함하는 조성물을 이용하여 내열도 등을 높이는 방법이 제안되고 있다. 상기 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지와 같은 스티렌계 열가소성 수지는 내충격성, 기계적 강도, 표면특성 및 가공성 등이 우수하여 전기/전자 제품, 자동차 내/외장 부품 및 일반잡화 등에 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 말레이미드계 ABS는 내열도와 성형성이 보강되어, 내열도가 요구되는 각종 자동차 내/외장재 등에 유용하게 사용된다. 일본 특허 공개번호 제1999-279380호 및 제2006-070224호에서도 폴리유산 수지에 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지를 포함하는 조성물을 이용하는 방법이 기재되어 있으나, 내열도 성능 면에서 기대 수준에는 미 치지 못하였다.
본 발명의 목적은 성형성, 기계적 강도 및 내열성을 향상시킨 환경 친화성 폴리유산 수지 조성물을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면 (A) 폴리유산 수지; (B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지; 및 (C) 천연섬유를 포함하는 폴리유산 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 폴리유산 수지 조성물을 사용하여 펠렛을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면 상기 폴리유산 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 폴리유산 수지 조성물은 자동차, 기계 부품, 전기전자 부품, 사무기기 및 잡화와 같은 성형품의 표면 광택과 색상을 개선시키고, 성형품으로 이용 가능한 수준 이상의 기계적 강도를 가지면서도 우수한 내열도를 갖는다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 폴리유산 수지 조성물은, (A) 폴리유산 수지; (B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지; 및 (C) 천연섬유를 포함한다.
이하 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리유산 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 구체적으로 살펴본다.
(A) 폴리유산(polyactic acid: PLA) 수지
일반적으로 폴리유산은 옥수수 전분을 분해하여 얻은 유산(lactic acid)을 모노머로 하여 에스테르 반응에 의해 제조되는 폴리에스테르계 수지로서 상업적 구입이 용이하다.
본 발명의 폴리유산 수지 조성물에서 상기 폴리유산 수지의 함량은 목표로 하는 바이오매스(biomass) 함량과 물성치에 따라 10 내지 80 중량부 범위로 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리유산 수지는 L-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위, D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위, 또는 L,D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위를 포함하여 구성되는데, 이들 폴리유산 수지는 단독 또는 복합으로 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 폴리유산 수지로는 내열성 및 성형성의 발란스면에서 L-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위가 95 중량%이상 포함되는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 내가수분해성을 고려할 때 L-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위 95 내지 100 중량%, 및 D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위 0 내지 5 중량%로 이루어진 폴리유산 수지를 사용하는 것이 좋다.
또한, 상기 D-이성질체 유산으로부터 유도된 반복단위는 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하고 성형 가공이 가능하면 분자량이나 분자량 분포에 특별한 제한이 없으나, 중량평균 분자량이 8만 이상인 것을 사용하는 것이 폴리유산 수지의 점도를 일정수준 이상 올려 함께 블렌드하는 수지와 상안정성과 균형있는 분산을 유도할 수 있다. 바람직하게는 중량평균 분자량이 9만 내지 50만인 폴리유산 수지를 사용하는 것이 좋다.
상기 폴리유산 수지는 10 내지 80 중량부, 바람직하게는 25 내지 60 중량부로 포함된다. 상기 폴리유산 수지의 함량이 10 중량부 미만일 경우 천연섬유와의 마스터배치 제조가 어려워 가공성이 저하될 수 있고, 80 중량부를 초과할 경우 천연섬유와 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지 함량이 제한되어 원하는 기계적 물성을 달성하기 어려울 수 있다.
(B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지
상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지는 (b1) (b11) 스티렌, α-메틸스티렌, 할로겐 또는 알킬 치환 스티렌, C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류, C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류, 또는 이들의 혼합물 50 내지 95 중량부와 (b12) 아 크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 무수말레인산 또는 이들의 혼합물 5 내지 50 중량부로 구성된 단량체 혼합물 5 내지 95 중량%를 (b2) 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 에틸렌/프로필렌 고무, 스티렌/부타디엔 고무, 아크릴로니트릴/부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔의 삼원공중합체(EPDM), 폴리오가노실록산/폴리알킬(메타)아크릴레이트 고무 복합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 또는 이들의 혼합물 5 내지 95 중량%와 그라프트 중합시켜 제조된다.
상기 C1-C8 메타크릴산 알킬 에스테르류 또는 C1-C8 아크릴산 알킬 에스테르류는 각각 메타크릴산 또는 아크릴산의 알킬 에스테르류로서 1 내지 8개의 탄소 원자를 포함하는 모노히드릴 알코올로부터 얻어진 에스테르류이다. 이들의 구체예로서는 메타크릴산 메틸 에스테르, 메타크릴산 에틸 에스테르, 메타크릴산 프로필 에스테르, 아크릴산 에틸 에스테르 또는 아크릴산 메틸 에스테르를 들 수 있다.
상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체(B)의 바람직한 예로는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 또는 스티렌/부타디엔 고무에 스티렌과 아크릴로니트릴 및 선택적으로 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 단량체를 혼합물의 형태로 그라프트 공중합한 것을 들 수 있다.
다른 바람직한 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체의 예로는 부타디엔 고무, 아크릴 고무, 또는 스티렌/부타디엔 고무에 (메타)아크릴산 메틸 에스테르의 단량체를 그라프트 공중합한 것을 들 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서는 고무질 중합체 40 내지 70 중량%에 방향족비닐 화합물 50 내지 95 중량부 및 시안화비닐 화합물 5 내지 50 중량부로 이루어진 단 량체 혼합물 60 내지 30 중량%를 그라프트 중합하여 제조된다.
본 발명에서 가장 바람직한 고무 변성 그라프트 공중합체의 예는 ABS 그라프트 공중합체이다.
상기 그라프트 공중합체 제조시 고무입자의 입경은 내충격성 및 성형물의 표면 특성을 향상시키기 위하여 0.05 내지 4㎛의 범위가 바람직하다.
상기 그라프트 공중합체를 제조하는 방법은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 이미 잘 알려져 있는 것으로서, 유화중합, 현탁중합, 용액중합, 또는 괴상중합법 중 어느 것이나 사용될 수 있으나, 고무질 중합체의 존재 하에 전술한 방향족 비닐계 단량체를 투입하여 중합 개시제를 사용하여 유화중합 또는 괴상중합시키는 것이 바람직하다.
상기 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지는 10 내지 70 중량부, 바람직하게는 30 내지 60 중량부로 포함된다. 상기 비닐계 공중합체 수지의 함량이 10 중량부 미만일 경우 충격강도가 저하될 수 있고, 70 중량부를 초과할 경우 바이오매스(biomass)가 낮아져 친환경적인 측면에서 바람직하지 않다.
(C) 천연섬유
상기 천연섬유는 보강제로서, 식물줄기의 목질부와 인피부 중에서 유연성이 있는 인피부로부터 제조된 인피섬유를 포함한다.
상기 인피섬유로는 아마(flax), 대마(hemp), 황마(jute), 양마(kenaf), 모시풀(ramie), 큐라우아(curaua) 등을 들 수 있다.
상기 천연섬유의 평균길이는 1 내지 100mm가 바람직하다. 상기 천연섬유의 평균길이가 1mm 미만일 경우, 강도 향상의 효과를 얻을 수 없고, 100mm를 초과할 경우, 성형성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 천연섬유의 평균직경은 0.1 내지 50㎛인 것이 바람직하다. 상기 천연섬유의 평균직경이 0.1 내지 50㎛인 경우, 성형품 표면의 광택이 향상되는 장점이 있다.
본 발명에서는 천연섬유와 폴리유산 수지와의 밀착성(wetting)을 향상시키기 위하여 천연섬유에 실란(silane)계 커플링제 처리, 플라즈마(plasma) 처리, 알카리(alkali) 처리 방법 등과 같은 표면 처리를 실시할 수 있다.
상기 천연섬유는 5 내지 50 중량부로 포함된다. 상기 범위 내에서 기계적 강도와 내열성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있으며 5 내지 20 중량부의 범위로 사용하는 것이 보다 바람직하다. 상기 천연섬유의 함량이 5 중량부 미만일 경우, 기계적 강도의 상승효과가 미미하며, 50 중량부를 초과할 경우, 성형성이 저하될 수 있다.
(D) 사슬 확장제
본 발명의 폴리유산 수지 조성물은 상기 (A) 폴리유산 수지, (B) 비닐계 공중합체 수지, 및 (C) 천연섬유 이외에 (D) 사슬 확장제를 더 포함할 수 있다.
이하 상기 사슬 확장제(D)에 대하여 구체적으로 살펴본다.
상기 사슬 확장제는 폴리유산 수지의 하이드록시 또는 카르복실 말단기와 천 연섬유의 하이드록시기와 모두 반응할 수 있는 관능기가 있어 천연섬유의 상용성을 향상시킬 수 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 관능기로는 에폭시 관능기를 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 사슬 확장제는 주쇄에 에폭시 관능기가 결합된 공중합체로서, 이 공중합체에서 에폭시 관능기의 함량은 공중합체에 대하여 0.1 내지 40몰%, 더욱 바람직하게는 10 내지 20몰%로 포함하여 결합되는 공중합체이다. 상기 주쇄가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 실록산(siloxane), 방향족 비닐 단량체, 시안화 비닐 단량체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 공중합체인 것이 바람직하다.
상기 방향족 비닐 단량체로는 스티렌, α-메틸스티렌과 같은 탄소수 1 내지 4의 알킬기로 치환된 스티렌, 할로겐으로 치환된 스티렌 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 시안화 비닐 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 방향족 비닐 단량체로는 스티렌을 사용하는 것이 더욱 바람직하고, 시안화 비닐 단량체로는 아크릴로니트릴을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 사슬 확장제의 함량은 (A)+(B)+(C)의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부이다. 상기 사슬 확장제의 함량이 0.01 내지 5 중량부인 경우 기계적 강도 및 내열도가 향상되고, 혼합성형이 이루어지는 수준으로 용융 압출기 점도가 저하되는 효과가 있다.
본 발명에 따른 폴리유산 수지 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 산화방지제, 내후제, 이형제, 착색제, 자외선 차단제, 충전제, 핵 형성제, 가소제, 난연제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이다.
상기 산화 방지제로는 페놀형, 포스파이트형, 티오에테르형, 또는 아민형 산화방지제를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 내후제로는 벤조페논형, 또는 아민형 내후제를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 이형제로는 불소 함유 중합체, 실리콘 오일, 스테아릴산의 금속염, 몬탄산의 금속염, 몬탄산 에스테르 왁스, 또는 폴리에틸렌 왁스를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 착색제로는 염료 또는 안료를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 자외선 차단제로는 산화티탄 또는 카본블랙을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 충전제로는 실리카, 점토, 탄산칼슘, 황산칼슘, 또는 유리 비드를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 핵 형성제로는 탈크, 또는 클레이를 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 가소제로는 폴리에스테르계(polyester) 가소제, 글리세린계(glycerin) 가소제, 인산 에스테르계(ester) 가소제, 폴리알킬렌 글리콜계(polyalkylene glycol) 가소제 및 에폭시(epoxy)계 가소제등을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 난연제로는 브롬계 난연제, 인계 난연제, 안티몬(Antimon) 화합물, 멜라민(melamine) 화합물 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 첨가제는 폴리유산 수지 조성물의 잔부로 포함될 수 있다.
상기 사슬 확장제는 폴리유산 수지 및 천연섬유와 함께 혼입하고 가공하여 마스터 배치를 제조한 후, 비닐계 공중합체 수지 및 폴리유산 수지를 더 혼합하는 것이다.
상기 마스터 배치는 배치 타입(batch type) 믹서, 압출기 타입 믹서 또는 장섬유 충전 등을 사용하여 준비할 수 있다.
본 발명에서는 사슬 확장제, 폴리유산 수지 및 천연섬유를 혼합하여 마스터 배치를 제조함으로써 압출 시 피딩(feeding)이 용이하고, 폴리유산과 천연섬유의 상용성을 향상시키면서 혼합물의 점도를 상승시킬 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면 본 발명의 폴리유산 수지 조성물을 이용하여 공지의 방법으로 펠렛을 제조할 수 있다. 예를 들면, 상술한 본 발명의 구성과 첨가제를 혼합한 후에, 압출기 내에서 용융 압출하고 펠렛을 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 폴리유산 수지 조성물을 성형하여 제조한 성형품을 제공한다. 상기 폴리 유산 수지 조성물은 내구성, 내열성과 투명성이 요구되는 분야의 성형제품, 예를 들면 자동차, 기계부품, 전기전자 부품, 컴퓨터 등의 사무기기, 또는 잡화 등의 용도로 사용될 수 있다. 특히 텔레비전, 컴퓨터, 프린터, 세탁기, 카셋트 플레이어, 오디오, 휴대폰 등과 같은 전기전자 제품의 하우징에 바람직하게 적용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
하기의 실시예 및 비교예에서 사용된 (A) 폴리유산 수지, (B) 고무변성 비닐계그라프트 공중합체 수지 (C) 천연섬유 및 (D) 사슬 확장제의 사양은 다음과 같다.
(A) 폴리유산 수지
미국 NatureWorks LLC 사에서 제조된 4032D를 사용하였다.
(B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지
단량체 총량에 대하여 부타디엔 함량이 58 중량부가 되도록 부타디엔 고무 라텍스를 투입하고, 스티렌 31 중량부, 아크릴로니트릴 11 중량부 및 탈이온수 150 중량부의 혼합물에 필요한 첨가제인 올레인산 칼륨 1.0 중량부, 큐멘히드로퍼옥시드 0.4 중량부, t-도데실 메르캅탄 연쇄이동제 0.3 중량부를 첨가한 후 5시간 동안 75 로 유지하면서 반응시켜 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 그라프트 공중합체를 제조하였다. 제조된 ABS 그라프트 공중합체에 1% 황산용액을 첨가하고, 응고시킨 후 건조하여 고무의 평균 입경이 0.3㎛인 코어-쉘 형태를 갖는 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지를 분말 상태로 제조하였다.
(C) 천연섬유
본 발명의 실시예에서는 평균길이는 5mm이고, 셀룰로오스 평균함량은 98 중량% 인 양마를 사용하였다.
(D) 사슬 확장제
Polyethylene 주쇄에 40%의 GMA(glycidyl methacrylate)가 결합된 Kaneka 사의 MP-20®공중합체르 사용하였다.
(실시예 1)
천연섬유(NF-1), 폴리유산 수지, 및 사슬 확장제를 50:50:2 중량비로 혼합하여 마스터배치 제조하였다. 이와는 별도로 폴리유산 수지 30 중량부, 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지 50 중량부를 메인 호퍼에, 상기 제조된 마스터배치 20 중량부를 사이드로 투입하여 폴리유산 수지 40 중량부, 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지 50 중량부, 천연섬유 함량이 10 중량부, 사슬확장제가 0.4 중량부가 되도록 하여, 통상의 이축 압출기에서 200 내지 230℃의 온도범위로 압출한 후, 압출물을 펠렛 형태로 제조하였다. 상기 제조된 펠렛은 80℃에서 4 시간 동안 건조한 후, 6 Oz의 사출능력이 있는 사출성형기를 사용하여, 실린더 온도 230℃, 금형온도 80℃ 및 성형 사이클의 시간을 60초로 설정하고, ASTM 덤벨(dumb-bell) 시험편으로 사출성형하여 물성시편을 제조하였다. 상기 제조된 물성시편은 하기의 방법으로 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
물성 평가 방법
(1) 열변형온도(HDT) : ASTM D648에 준하여 측정하였다.
(2) 인장강도 : ASTM D638에 준하여 크로스헤드 스피드(cross head speed) 5 mm/min로 측정하였다.
(3) 굴곡 강도 : ASTM D790에 준하여 크로스헤드 스피드 2.8 mm/min로 측정하였다.
(4) 굴곡 탄성율 : ASTM D790에 준하여 크로스헤드 스피드 2.8 mm/min로 측정하였다.
(실시예 2)
폴리유산 수지 및 천연섬유의 함량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 3)
사슬 확장제를 사용하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 4)
사슬 확장제의 함량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 5)
사슬 확장제의 함량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(실시예 6)
천연섬유로서 NF-2를 5 중량부로 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(비교예 1)
천연섬유를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
(단위: 중량부)
항목 실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1
(A) 폴리유산 수지 40 35 40 40 40 40 40
(B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지 50 50 50 50 50 50 50
(C) 천연섬유 10 15 10 10 10 5 -
(D) 사슬 확장제 0.4 0.4 - 0.1 1.0 0.4 -
열변형 온도(℃) 75 80 56.3 70 83 56.1 49.6
인장 강도(kgf/㎠) 441 453 375 421 462 403 343
굴곡 강도(kgf/㎠) 534 534 464 513 650 521 413
굴곡 탄성율(kgf/㎠) 28060 30080 26550 25641 32145 27510 20310
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 6은 비교예 1 에 비하여 열변형 온도가 현저히 상승한 것을 확인할 수 있었다. 실시예 1 및 2는 내열성이 향상되었고, 인장강도, 굴곡강도 및 굴곡탄성율과 같은 기계적 강도도 모두 향상되었다. 또한 실시예 1, 2, 및 4 내지 6과 같이 사슬확장제를 사용할 경우 기계적 물성이 보다 향상되는 것을 확인할 수 있다.
상기 표 2에서 보듯이 천연섬유가 전혀 사용되지 않은 비교예 1의 내열도와 기계적 강도 모두 천연섬유를 사용한 실시예 1에 비해 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다.
결론적으로 천연섬유와 폴리유산 혼합물에 사슬 확장제를 사용할 경우 기계적 강도와 열변형 온도가 크게 향상되고, 폴리유산 수지와의 상용성이 향상됨을 알 수 있다. 이로부터 천연섬유와 폴리유산과의 접착력 및 이 혼합물의 점도는 내열도에 많은 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (12)

  1. (A) 폴리유산 수지 10 내지 80 중량부;
    (B) 고무변성 비닐계 그라프트 공중합체 수지 10 내지 70 중량부;
    (C) 천연섬유 5 내지 50 중량부; 및
    상기 (A), (B) 및 (C)의 혼합물 100 중량부에 대하여
    (D) 사슬 확장제 0.01 내지 5 중량부
    를 포함하는 폴리유산 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 천연섬유는 인피섬유인 것인 폴리유산 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 천연섬유는 실란계 커플링제 처리, 플라즈마 표면처리 또는 알카리 표면처리된 것인 폴리유산 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고무 변성 비닐계 그라프트 공중합체는 고무질 중합체 40 내지 70 중량%에 방향족비닐 화합물 50 내지 95 중량부 및 시안화비닐 화합물 5 내지 50 중량부로 이루어진 단량체 혼합물 60 내지 30 중량%를 그라프트 중합하여 제조된 것인 폴리유산 수지 조성물.
  9. 제1항에 있어서
    상기 사슬 확장제는 에폭시 관능기를 포함하는 것인 폴리유산 수지 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조성물은 산화방지제, 내후제, 이형제, 착색제, 자외선 차단제, 충전제, 핵 형성제, 가소제, 접착 조제, 점착제, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것인 폴리유산 수지 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 사슬 확장제는 상기 에폭시 관능기를 0.1 내지 40 몰%로 포함하는 것인 폴리유산 수지 조성물.
  12. 삭제
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