KR101485386B1 - Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method - Google Patents

Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method Download PDF

Info

Publication number
KR101485386B1
KR101485386B1 KR20140037018A KR20140037018A KR101485386B1 KR 101485386 B1 KR101485386 B1 KR 101485386B1 KR 20140037018 A KR20140037018 A KR 20140037018A KR 20140037018 A KR20140037018 A KR 20140037018A KR 101485386 B1 KR101485386 B1 KR 101485386B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aliphatic polyester
polyester resin
resin
molded article
phosphates
Prior art date
Application number
KR20140037018A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이상일
조상일
Original Assignee
(주)퓨레코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)퓨레코 filed Critical (주)퓨레코
Priority to KR20140037018A priority Critical patent/KR101485386B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101485386B1 publication Critical patent/KR101485386B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/02Thermal after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/53Phosphorus bound to oxygen bound to oxygen and to carbon only
    • C08K5/5317Phosphonic compounds, e.g. R—P(:O)(OR')2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/06Biodegradable
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing an aliphatic polyester resin molded product and an aliphatic polyester molded product manufactured by the same. The method for manufacturing an aliphatic polyester resin molded product according to the present invention comprises: a molding step of preparing a molded material using a composition containing an aliphatic polyester resin; and a crystallizing step of immersing and crystallizing the molded material, which is prepared in the molding step, in hot water at a temperature of 50-130°C for 5-600 seconds. The method for manufacturing an aliphatic polyester resin molded product according to the present invention comprises a step of immersing and crystallizing the molded material, which is prepared using an aliphatic polyester resin, in hot water under predetermined conditions, and thus the manufactured molded product has improved heat resistance while maintaining biodegradability, environmental performance, and hardness, which are characteristics of the aliphatic polyester resin, thereby sufficiently ensuring dimensional stability.

Description

지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 지방족 폴리에스테르 수지 성형품{MANUFACTURING METHOD OF ALIPHATIC POLYESTER CRYSTALLIZATION PRODUCTS AND PRODUCTS MANUFACTURED BY THE METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for producing an aliphatic polyester resin molded article and an aliphatic polyester resin molded article produced by the method. [0002]

본 발명은 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 지방족 폴리에스테르 수지 성형품에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 생분해가 가능한 지방족 폴리에스테르 수지를 이용하여 성형품을 제조하는 과정에서 결정화 단계를 제어함으로써 생분해성, 친환경성, 강도 등의 기본물성은 그대로 유지되면서 내열성, 생산성, 내구성, 치수안정성 등의 향상을 도모할 수 있는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 지방족 폴리에스테르 수지 성형품에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing an aliphatic polyester resin molded article and an aliphatic polyester resin molded article produced by the method. More particularly, the present invention relates to a process for producing a molded article by using an aliphatic polyester resin capable of biodegradation, wherein the basic properties such as biodegradability, environmental friendliness and strength are maintained by controlling the crystallization step in the process of producing a molded article, and heat resistance, productivity, durability, And the like, and an aliphatic polyester resin molded article produced by the method.

폐기된 고분자에 의한 환경오염 문제와 석유값의 급등으로 인하여, 환경부하가 적고 재생산이 가능한 식물유래 고분자 재료가 주목받고 있다. 특히 최근에는 환경오염이 심각해지면서 토양 또는 바다에서 미생물에 의해 자연분해될 수 있는 생분해성 고분자가 각광을 받고 있다. 이러한 고분자 중 지방족 폴리에스테르 수지는 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 식물유래 생분해성 고분자로서 가장 많이 연구되고 있다. 그 중에서 폴리유산(polylactic acid: PLA)의 경우, 현재 약 15 만톤 규모의 시장을 형성하고 있고, 일회용 제품뿐만 아니라 식품 포장재, 전자제품 케이스 등 내구성이 필요한 분야까지 그 적용범위가 확대되고 있다.Polymer materials derived from plants are attracting attention because of environmental pollution problems caused by discarded polymers and soaring petroleum prices. Recently, biodegradable polymers, which can be decomposed by microorganisms in the soil or the sea, are in the spotlight as environmental pollution becomes serious. Among these polymers, aliphatic polyester resins are most studied as plant-derived biodegradable polymers because of their excellent processability and easy control of their decomposition characteristics. Among them, polylactic acid (PLA) currently forms a market of about 150,000 tons, and the scope of application is expanding to areas requiring durability such as disposable products, food packaging materials and electronic product cases.

하지만, 지방족 폴리에스테르 중 폴리유산은 일반적으로 내열성이 낮기 때문에 , 외부온도가 60℃ 이상 상승하게 되면 성형제품이 변형되는 문제가 발생한다. 이러한 문제로 인해 결정화되지 않은 풀리유산 수지는 내열성이 확보되지 않아 그 적용범위가 매우 축소됨은 물론이고, 수출입시 운송과정 중 형태불량으로 문제점이 발생한다. 따라서 지방족 폴리에스테르 수지의 적용범위 및 시장영역 확대를 위해서는 제품의 내열성 향상이 반드시 필요하다. However, since polylactic acid among aliphatic polyesters is generally low in heat resistance, there arises a problem that the molded product is deformed when the external temperature rises above 60 deg. Due to these problems, the non-crystallized pulley lactic acid resin is insufficient in heat resistance and its application range is greatly reduced. Therefore, in order to expand the application range of the aliphatic polyester resin and the market area, it is necessary to improve the heat resistance of the product.

지방족 폴리에스테르 수지를 이용하여 제조되는 성형품의 내열성을 향상시키기 위한 다양한 기술이 개발되어 있다. A variety of techniques have been developed to improve the heat resistance of molded articles produced using aliphatic polyester resins.

일본공개특허 제2005-220177호, 제2005-200517호 및 제2005-336220호에서는 내열성과 기계적 강도를 동시에 향상시키기 위해 유리섬유를 혼합시키는 기술을 개시하고 있다. 그러나 유리섬유는 폐기 후 생분해가 되지 않는 단점이 있고 작업상 문제가 발생하는 유해한 유리섬유를 친환경수지에 첨가하는 것은 바람직하지 않다. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-220177, 2005-200517, and 2005-336220 disclose a technique of mixing glass fibers so as to simultaneously improve heat resistance and mechanical strength. However, it is not preferable to add harmful glass fiber to the environmentally friendly resin, which is disadvantageous in that the glass fiber does not become biodegradable after disposal and a problem occurs in the operation.

대한민국 공개특허 제2005-0056021호에는 폴리유산과 폴리카보네이트 수지를 혼합함으로써 내충격성 및 내열성을 향상시키는 기술을 개시하고 있다. 하지만 폴리카보네이트 수지의 함량을 증가시킬수록 석유계 플라스틱 수지의 제품 비중이 증가하게 되고, 폴리카보네이트 수지의 함량 증가에 따른 유해성 물질인 비스페놀-A(Bisphenol-A)의 함량을 동반하게 된다. 결국 폴리유산 수지의 사용 목적과 위배되는 결과를 초래하는 문제점이 있다.Korean Patent Publication No. 2005-0056021 discloses a technique for improving impact resistance and heat resistance by mixing polylactic acid and polycarbonate resin. However, as the content of the polycarbonate resin increases, the specific gravity of the petroleum-based plastic resin increases, and the content of the bisphenol-A, which is a harmful substance with the increase of the content of the polycarbonate resin, is accompanied. There is a problem that the polylactic acid resin results in a contradictory purpose.

또한 일본공개특허 제2011-089084호에서는 폴리 유산계 수지 및 폴리글리세린 지방산 에스테르로 이루어진 폴리 유산계 수지 조성물을 100 내지 280℃에서 성형한 다음 이를 냉각함으로써 결정화를 촉진시킨 성형체를 얻는 기술이 개시되어 있다. 또한 대한민국 공개특허 제2014-0011025호에서는 폴리유산 수지 조성물을 표면온도가 90 내지 120℃인 캐비티 내에 공급한 다음 10 내지 100초가 유지 및 결정화한 후 캐비티 표면을 40 내지 60℃까지 냉각시키고 5 내지 20초간 유지한 후 성형물을 추출하고, 추출된 성형물을 90 내지 120℃에서 10 내지 60분간 열처리하는 기술을 개시하고 있다. 상기 기술들은 성형단계에서 결정화가 이루어지며, 필요에 따라서 추가적인 열처리를 실시하게 된다. 그러나 상기 기술들은 여전히 충분한 내열성 및 치수안정성을 확보하고 있지 않다는 문제점이 있다. Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-089084 discloses a technique for obtaining a molded body obtained by molding a polylactic acid resin composition comprising a polylactic acid resin and a polyglycerin fatty acid ester at 100 to 280 캜 and then cooling the same to promote crystallization . Korean Patent Laid-Open Publication No. 2014-0011025 discloses that a poly (lactic acid) resin composition is fed into a cavity having a surface temperature of 90 to 120 占 폚 and then held and crystallized for 10 to 100 seconds. Then, the cavity surface is cooled to 40 to 60 占 폚, And then the molded product is heat-treated at 90 to 120 DEG C for 10 to 60 minutes. These techniques crystallize in the molding step and perform additional heat treatment as required. However, these techniques still have insufficient heat resistance and dimensional stability.

이에 본 발명의 목적은 식물유래 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지를 이용하여 성형품을 제조시 결정화 단계의 제어를 통해 그 특성인 생분해성, 친환경성 및 강성은 그대로 유지하면서 우수한 내열성 및 치수안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 생산성의 향상을 도모할 수 있는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for manufacturing a molded article using plant-derived biodegradable aliphatic polyester resin by controlling the crystallization step in order to secure excellent heat resistance and dimensional stability while maintaining biodegradability, environment friendliness and rigidity, And a method for producing an aliphatic polyester resin molded article capable of improving the productivity.

본 발명의 다른 목적은 결정화 단계의 제어에 의해 치수안정성 및 내열성이 향상된 지방족 폴리에스테르 수지 성형품을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an aliphatic polyester resin molded article in which dimensional stability and heat resistance are improved by controlling the crystallization step.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 조성물을 이용하여 성형물을 제조하는 성형단계; 및 상기 성형단계에서 제조된 성형물을 50~130℃의 열탕에서 5~600초 동안 침지하여 결정화시키는 결정화단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법을 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a molded article, the method including: forming a molded article using a composition comprising an aliphatic polyester resin; And a crystallization step of crystallizing the molded product produced in the molding step by immersing the molded product in hot water at 50 to 130 ° C for 5 to 600 seconds to crystallize the molded product of aliphatic polyester resin.

상기 결정화단계에서 결정화시킨 성형물을 50~130℃의 열풍으로 처리하는 후처리단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법을 제공한다. And a post-treatment step of treating the molded article crystallized in the crystallization step with hot air at 50 to 130 ° C.

상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리유산 수지일 수 있다. The aliphatic polyester resin may be a poly lactic acid resin.

상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리유산 수지이고, 상기 조성물은 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 핵제 0.1~20중량부 및 기타 생분해성 수지 1 내지 100중량부를 포함하여 이루어진 것일 수 있다. The aliphatic polyester resin may be a poly (lactic acid) resin, and the composition may comprise 0.1 to 20 parts by weight of a nucleating agent and 1 to 100 parts by weight of other biodegradable resin per 100 parts by weight of the poly (lactic acid) resin.

상기 기타 생분해성 수지는 폴리부틸렌석시네이트(Polybutylene Succinate PBS), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone PCL), 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체(Polybutylene Adipate Terephthalate PBAT), 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate PHA), 폴리하이드록시부틸레이트(Polyhydroxybutyrate PHB)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. The other biodegradable resin is selected from the group consisting of polybutylene succinate PBS, polycaprolactone PCL, polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polyhydroxyalkanoate PHA), polyhydroxybutyrate (PHB), and the like.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품을 제공한다. In order to attain the above object, the present invention provides an aliphatic polyester resin molded article, which is produced by the above-mentioned production method.

상기한 본 발명에 따른 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법은 지방족 폴리에스테스 수지를 이용하여 제조된 성형물을 소정의 조건하에서 열탕에 침지하여 결정화시킴으로써 그 특성인 생분해성, 친환경성 및 강성은 그대로 유지하면서 내열성의 향상 및 우수한 치수안정성을 확보할 수 있다. The above-described method for producing an aliphatic polyester resin molded article according to the present invention is characterized in that a molded article produced by using an aliphatic polyester resin is immersed in a hot water under a predetermined condition to crystallize, thereby maintaining biodegradability, environment friendliness and rigidity Improvement in heat resistance and excellent dimensional stability can be ensured.

특히, 본 발명에 따라 제조된 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 경우 생분해성을 갖는 친환경 제품이면서도 치수안정성 및 내열성이 우수한 특성을 나타낸다. 따라서 지방족 폴리에스테르 제품의 적용영역 및 시장영역을 확대할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. Particularly, the aliphatic polyester resin molded article produced according to the present invention exhibits excellent dimensional stability and heat resistance, while being an eco-friendly product having biodegradability. Therefore, the effect of expanding the application area and the market area of the aliphatic polyester product can be obtained.

뿐만 아니라 결정화 시간의 단축으로 인하여 지방족 폴리에스테르 제품의 생산성을 높일 수 있어 가격경쟁력을 가진 내열성 제품의 생산이 가능하고, 치수안정성의 향상으로 복잡한 구조의 내열제품 생산이 가능하여 기존 비분해성 제품을 대체하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, since the crystallization time is shortened, the productivity of aliphatic polyester products can be increased, so that it is possible to produce heat-resistant products with price competitiveness, and it is possible to produce heat-resistant products with complicated structure by improving dimensional stability, The effect can be obtained.

도 1은 항온 열탕기의 일예를 나타낸 구성도이다.
도 2는 실시예 및 비교예에 사용된 시편구조를 나타내는 도면이다.
Fig. 1 is a block diagram showing an example of a constant-temperature heating water heater.
Fig. 2 is a view showing a specimen structure used in Examples and Comparative Examples. Fig.

이하 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 성형품이란 본 발명에 따른 제조방법을 거쳐 최종적으로 제조된 제품을 말하는 것으로서, 중간제품(제조방법 중간 단계에서의 제품)인 성형물과 구분하여 용어를 사용하기로 한다. The term " molded article " in the present invention refers to a product finally produced through the manufacturing method according to the present invention. The term " molded article "

본 발명에 따른 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법은 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 조성물을 이용하여 성형물을 제조하는 성형단계; 및 상상기 성형단계에서 제조된 성형물을 50~130℃의 열탕에서 5~600초 동안 침지하여 결정화시키는 결정화단계;를 포함하여 이루어진다.
The method for producing an aliphatic polyester resin molded article according to the present invention includes: a molding step of producing a molded article using a composition comprising an aliphatic polyester resin; And a crystallization step of crystallizing the shaped body produced in the imaginary body forming step by immersing the shaped body in hot water at 50 to 130 ° C for 5 to 600 seconds.

상기 성형단계는 지방족 폴리에스테르 수지를 포함하는 조성물을 이용하여 성형물을 제조하는 것으로서, 상기 조성물은 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. The molding step is to produce a molded article using a composition comprising an aliphatic polyester resin, and the composition can be used without any limitations that are commonly used in the art.

바람직하게 상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리유산 수지일 수 있다. 이 경우 상기 조성물은 폴리유산 수지 자체일 수 있다. 그러나 보다 우수한 품질의 성형품을 제조를 위해서는 상기 지방족 폴리에스테르 수지가 폴리유산 수지이고, 상기 조성물은 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 핵제 0.1~20중량부 및 기타 생분해성 수지 1 내지 100중량부를 포함하여 이루어진 것을 사용하는 것이 바람직하다. Preferably, the aliphatic polyester resin may be a poly lactic acid resin. In this case, the composition may be a polylactic acid resin itself. However, in order to produce a molded product of higher quality, the aliphatic polyester resin is a poly (lactic acid) resin, and the composition includes 0.1 to 20 parts by weight of a nucleating agent and 1 to 100 parts by weight of other biodegradable resin per 100 parts by weight of the poly Is preferably used.

일반적으로 폴리유산 수지는 결정질 PLA(c-PLA) 수지와 비정질 PLA(a-PLA) 수지로 구분될 수 있다. 비정질 PLA 수지만을 이용하는 경우 본 발명의 목적을 달성할 수 없으므로, 폴리유산 수지는 결정질 PLA 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 폴리유산 수지가 결정질 PLA 수지를 포함하는 경우 핵제의 첨가 없이도 충분한 가공효율의 상승을 가져올 수도 있다. Generally, polylactic acid resins can be classified into crystalline PLA (c-PLA) resins and amorphous PLA (a-PLA) resins. When the amorphous PLA resin alone is used, the object of the present invention can not be achieved. Therefore, the polylactic acid resin preferably includes a crystalline PLA resin. If the poly (lactic acid) resin contains a crystalline PLA resin, a sufficient processing efficiency may be increased without addition of a nucleating agent.

폴리유산 수지로 결정질 PLA 수지가 포함되는 경우 폴리유산 수지는 결정질 PLA 수지만을 사용하는 것이 가장 바람직하며, 필요에 따라서는 결정질 PLA 수지와 비정질 PLA 수지를 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게 폴리유산 수지는 L-락트산, D-락트산 또는 이들이 혼합된 라세미체 등을 중합시켜 얻어진 것을 사용할 수 있다. 상기 폴리유산 수지의 분자량은 10,000 이상, 바람직하게는 10,000 내지 1,000,000인 것을 이용하는 것이 좋다. When a crystalline PLA resin is included in the polylactic acid resin, it is most preferable to use only a crystalline PLA resin as the polylactic acid resin. If necessary, a crystalline PLA resin and an amorphous PLA resin may be mixed and used. Preferably, the polylactic acid resin is obtained by polymerizing L-lactic acid, D-lactic acid or a racemic mixture thereof. The molecular weight of the poly (lactic acid) resin is preferably 10,000 or more, and more preferably 10,000 to 1,000,000.

상기 핵제는 폴리유산 수지의 성형 시 결정화 속도의 향상을 위해 사용하는 것으로서, 당해분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. The nucleating agent is used for improving the crystallization rate during the molding of the poly (lactic acid) resin, and any one generally used in the art can be used without limitation.

예를 들어 상기 핵제는 80 내지 300℃의 융점 또는 연화점을 가지고 또한 10 내지 100cal/K/mol의 용융 엔트로피를 가지는 유기화합물을 첨가할 수 있다. For example, the nucleating agent may be added with an organic compound having a melting point or softening point of 80 to 300 DEG C and a melting entropy of 10 to 100 cal / K / mol.

예를 들어 상기 핵제는 무기계 입자, 솔비톨유도체, 아미드 화합물 및 인 화합물 금속염을 사용할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상을 조합하여 사용할 수 있다. For example, the nucleating agent may be an inorganic particle, a sorbitol derivative, an amide compound and a phosphorus compound metal salt. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 무기계 입자 핵제로는 규산칼슘계 충진재(규회석 등), 마이카, 탈크(분말상 탈크나 로진을 바인더로 한 과립상 탈크 등), 카올린, 티탄산칼륨 위스커, 질화붕소, 층상 규산염 등의 클레이, 나노필러, 탄소섬유 등을 예로 들 수 있다. 상기 무기계 입자는 조성물내의 분산 상태를 고려하여 입경이 0.01~5㎛인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게 상기 무기계 입자는 입경이 0.01~3.0㎛, 더욱 바람직하게는 입경이 1.5~3.0㎛, 더욱 바람직하게는 입경이 1.5~2.0㎛인 분말상의 탈크가 바람직하게 사용될 수 있다. Examples of the inorganic particle nucleating agent include clay such as calcium silicate filler (wollastonite), mica, talc (granular talc using powdery talc or rosin as a binder), kaolin, potassium titanate whisker, boron nitride, layered silicate, , Carbon fiber, and the like. It is preferable that the inorganic particles have a particle diameter of 0.01 to 5 탆 in consideration of the dispersion state in the composition. More preferably, the inorganic particles have a particle size of 0.01 to 3.0 탆, more preferably a particle size of 1.5 to 3.0 탆, and still more preferably a powdery talc having a particle size of 1.5 to 2.0 탆.

상기 솔비톨 유도체 핵제로는 비스(p-메틸벤질리덴)솔비톨, 비스(p-에틸벤질리덴)솔비톨, 비스(n-프로필벤질리덴)솔비톨, 비스(p-이소프로필벤질리덴)솔비톨, 비스(p-이소부틸벤질리덴)솔비톨, 비스(2,4-디메틸벤질리덴)솔비톨, 비스(3,4-디메틸벤질리덴)솔비톨, 비스(2,4,5-트리메틸벤질리덴)솔비톨, 비스(2,4,6-트리메틸벤질리덴)솔비톨, 비스(4-비페닐벤질리덴)솔비톨 등을 예로 들 수 있다.Examples of the sorbitol derivative nucleus agent include bis (p-methylbenzylidene) sorbitol, bis (p-ethylbenzylidene) sorbitol, bis (n-propylbenzylidene) sorbitol, bis (p-isopropylbenzylidene) sorbitol, bis Bis (2,4-dimethylbenzylidene) sorbitol, bis (2,4,5-trimethylbenzylidene) sorbitol, bis (2,4-dimethylbenzylidene) sorbitol, bis 4,6-trimethylbenzylidene) sorbitol, bis (4-biphenylbenzylidene) sorbitol, and the like.

상기 아미드 화합물 핵제는 아마이드결합을 갖는 지방족 카르복실산아마이드를 포함하여 이루어지는 유기화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들어 카프르산아마이드, 스테아르산아마이드, 올레산아마이드, 에루크산아마이드, 베헨산아마이드와 같은 탄소수 8 내지 30의 지방족 카르복실산모노아마이드나, 메틸렌비스스테아르산아마이드, 에틸렌비스라우르산아마이드, 에틸렌비스카프르산아마이드, 에틸렌비스올레산아마이드, 에틸렌비스 스테아르산아마이드, 에틸렌비스에루크산아마이드, 에틸렌비스베헨산아마이드, 에틸렌비스아이소 스테아르산아마이드, 에틸렌비스하이드록시스테아르산아마이드, 부틸렌비스스테아르산아마이드, 헥사 메틸렌비스올렌산아마이드, 헥사메틸렌비스스테아르산아마이드, 헥사메틸렌비스베헨산아마이드, 헥사 메틸렌비스하이드록시스테아르산아마이드와 같은 지방족 카르복실산비스아마이드 등을 사용할 수 있다. The amide compound nucleating agent may be an organic compound comprising an aliphatic carboxylic acid amide having an amide bond, for example, an organic compound such as capric acid amide, stearic acid amide, oleic acid amide, erucic acid amide, Aliphatic carboxylic aminomethanes having 8 to 30 carbon atoms, aromatic amines such as methylene bisstearic acid amide, ethylene bislauric acid amide, ethylene biscaproic acid amide, ethylene bisoleic acid amide, ethylene bisstearic acid amide, But are not limited to, ethylenbishebene amide, ethylene bisisostearic amide, ethylene bis hydroxystearic amide, butylene bisstearic acid amide, hexamethylene bisolenic acid amide, hexamethylene bisstearic acid amide, hexamethylene bisbehenamide, methyl Aliphatic carboxylic acid bisamide such as benzoic acid hydroxystearic acid amide and the like can be used.

인 화합물 금속염 핵제로는 페닐포스포산 금속염을 사용할 수 있으며, 여기서 금속염은 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염, 바륨염, 철염, 코발트염, 구리염, 망간염 또는 아연염일 수 있다. 보다 상세하게는 페닐포스폰산 리튬염, 페닐포스폰산 나트륨염, 페닐포스폰산 칼륨염, 페닐포스폰산 마그네슘염, 페닐포스폰산 칼슘염, 페닐포스폰산 바륨염, 페닐포스폰산 철염, 페닐포스폰산 코발트염, 페닐포스폰산 구리염, 페닐포스폰산 망간염, 또는 페닐포스폰산 아연염 중에서 선택된 1종의 인 화합물 금속염일 수 있다. As the phosphorus compound metal salt nucleus, a phenylphosphoric acid metal salt can be used, wherein the metal salt is a lithium salt, a sodium salt, a potassium salt, a magnesium salt, a calcium salt, a barium salt, an iron salt, a cobalt salt, have. More specifically, the present invention relates to a lithium salt of phenylphosphonic acid, a sodium salt of phenylphosphonic acid, a salt of potassium phenylphosphonate, a salt of magnesiumphosphoric acid, a salt of calciumphosphonate, a salt of bismethoxyphosphonic acid, a salt of ironphosphonate, , A copper phosphate salt of phenylphosphonium, a manganese phosphate of phenylphosphonium, or a zinc phosphate salt of phenylphosphonic acid.

상기 핵제는 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 0.1~20중량부, 바람직하게는 0.5~10중량부 함유되는 것이 좋다. 상기 핵제의 함유량이 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만일 경우 핵제의 성능을 충분히 발휘하지 못해 결정화 속도가 떨어져 생산성이 떨어지는 문제점이 있으며, 20중량부 초과일 경우 조성물 내에서의 혼합 및 분산에 문제를 발생할 수 있으며 제품의 물리적 성질을 약하게 할 수 있다는 문제점이 있다. The nucleating agent may be contained in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polylactic acid resin. When the content of the nucleating agent is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the poly (lactic acid) resin, the performance of the nucleating agent can not be sufficiently exhibited and the crystallization rate is lowered to deteriorate productivity. When the content of the nucleating agent is more than 20 parts by weight, There is a problem in that the physical properties of the product can be weakened.

조성물에 포함되는 기타 생분해성 수지는 폴리유산 수지의 단점을 보완하기 위해 첨가하는 것이다. 상기 기타 생분해성 수지는 폴리부틸렌석시네이트(Polybutylene Succinate PBS), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone PCL), 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체(Polybutylene Adipate Terephthalate PBAT), 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate PHA), 폴리하이드록시부틸레이트(Polyhydroxybutyrate PHB)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. Other biodegradable resins contained in the composition are added to compensate for the disadvantages of the polylactic acid resin. The other biodegradable resin is selected from the group consisting of polybutylene succinate PBS, polycaprolactone PCL, polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polyhydroxyalkanoate PHA), polyhydroxybutyrate (PHB), and the like.

상기 기타 생분해성 수지는 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 1~100중량부 함유되도록 할 수 있다. 상기 기타 생분해성 수지의 함량이 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 1중량부 미만으로 함유될 경우 그 충분한 효능을 얻을 수 없다는 문제점이 있으며, 100중량부 초과일 경우 제조단가의 상승을 초래하고 물리적 성질의 변화를 가져올 수 있다는 문제점이 있다. The other biodegradable resin may be contained in an amount of 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the polylactic acid resin. When the content of the other biodegradable resin is less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the poly (lactic acid) resin, sufficient effect can not be obtained. When the amount of the biodegradable resin is more than 100 parts by weight, And the like.

상기 조성물은 성형품의 제반물성을 조정할 목적으로 필요에 따라서 당해분야에서 일반적으로 첨가되는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 가소제, 열안정제, 광안정제, 광흡수제, 활제, 가소제, 무기충전재, 착색제, 안료, 산화방지제, 난연제, 필러로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. The composition may further include additives generally added in the art as needed for the purpose of adjusting various physical properties of the molded article. The additive may include at least one selected from the group consisting of a plasticizer, a heat stabilizer, a light stabilizer, a light absorbent, a lubricant, a plasticizer, an inorganic filler, a colorant, a pigment, an antioxidant, a flame retardant, and a filler.

본 발명에 따르면 상기한 조성물을 이용하여 성형물을 제조하게 된다. 이때 성형물의 형태나 그 성형방법은 당해분야에서 일반적으로 사용되는 기술을 적용하여 실시할 수 있다. 예를 들어 상기 성형물은 생산하고자 하는 성형품의 용도 등을 고려하여 적합한 성형방법, 성형조건을 선택하고 목표 물성 및 구조를 가진 성형품을 설계하여 생산할 수 있다. 예를 들어 상기 성형물은 사출기, 압출기, 시트기, 진공성형기(압공, 압진공 포함) 3D프린터 등의 범용 플라스틱 가공기기를 이용하여 형성된 것일 수 있다. 본 발명에서는 이러한 성형물의 형태나 성형과정을 한정하지는 않는다.
According to the present invention, the above-mentioned composition is used to produce a molded article. At this time, the shape of the molded product and the molding method thereof can be practiced by applying a technique commonly used in the art. For example, the molded article can be produced by designing a suitable molding method and molding conditions in consideration of the use of the molded article to be produced, and designing the molded article having the desired physical properties and structure. For example, the molded article may be formed by using a general-purpose plastic processing apparatus such as an extruder, an extruder, a sheet machine, a vacuum molding machine (including a pressure and a vacuum) 3D printer, and the like. In the present invention, the form and the molding process of the molded article are not limited.

본 발명에 따르면 상기 성형단계에서 성형물의 제조가 완료되면, 상기 성형물을 열탕에 침지하여 결정화시키는 결정화단계를 거치게 된다. 이때 결정화단계는 성형물을 50~130℃의 열탕에 5~600초 동안 침지하여 결정화시키는 것으로 이루어진다. According to the present invention, when the production of the molding is completed in the molding step, the molding is subjected to a crystallization step of immersing the molding in a hot water for crystallization. In this case, the crystallization step is performed by immersing the molded product in a hot water of 50 to 130 ° C for 5 to 600 seconds to crystallize it.

상기 결정화단계는 항온 열탕기를 사용하여 실시할 수 있다. 상기 항온 열탕기는 열탕의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 기구, 예를 들어 널리 알려져 있는 항온조 등을 활용할 수 있다. 예를 들어 상기 항온 열탕기는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 열탕(103; 온수)이 담겨지는 수조(101)와, 결정화시키기 위한 성형물을 담기 위한 바구니(102)로 이루어질 수 있다. 상기 수조(101)에는 열탕(103)의 온도를 일정하게 유지시키기 위한 가열 코일(104)이 내장되어 있다. 이러한 구조의 항온 열탕기를 사용하여 결정화단계를 거치는 경우 작업자는 열탕의 온도를 50~130℃로 유지시킨 상태에서 바구니(102)에 성형단계에서 제조된 성형물을 담은 다음 상기 열탕(103)에 담구고 5~600초 동안 침지시킨 후 꺼내게 된다. The crystallization step may be carried out by using a constant-temperature heating-stove. The constant temperature hot water heater may utilize a mechanism capable of keeping the temperature of the hot water constant, for example, a well-known constant temperature bath. For example, as shown in FIG. 1, the constant temperature hot water tank may include a water tank 101 in which a hot water (hot water) 103 is placed, and a basket 102 for containing a molding for crystallization. In the water tub 101, a heating coil 104 for keeping the temperature of the hot water 103 at a constant level is built in. When the crystallization step is carried out using the constant temperature hot water boiler having such a structure, the operator holds the formed product in the molding step in the basket 102 while keeping the temperature of the hot water at 50 to 130 ° C, ~ 600 seconds after immersion.

상기 열탕의 온도는 50~130℃, 바람직하게는 60~110℃, 더욱 바람직하게는 80~100℃인 것이 좋다. 또한 결정화시간은 5~600초, 바람직하게는 10~300초, 더욱 바람직하게는 20~120초인 것이 좋다. The temperature of the hot water is preferably 50 to 130 ° C, preferably 60 to 110 ° C, more preferably 80 to 100 ° C. The crystallization time is preferably 5 to 600 seconds, more preferably 10 to 300 seconds, and still more preferably 20 to 120 seconds.

상기 열탕 온도가 50℃ 미만일 경우 제품의 결정화가 매우 늦게 일어날 수 있고, 열탕 온도가 130℃ 초과일 경우 결정화 속도가 느려져 생산성이 떨어지거나 제품의 급속한 가열에 의한 형태의 변화가 발생하여 불량품이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 또한 상기 결정화시간이 5초 미만일 경우 제품의 결정화도가 낮아져 내열특성이 약해 질 수 있고, 결정화 시간이 600초 초과일 경우 제품 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
If the hot water temperature is less than 50 ° C, the crystallization of the product may occur very late, and if the hot water temperature is more than 130 ° C, the crystallization rate may be slowed and the productivity may be deteriorated or the shape may be changed due to rapid heating of the product, . If the crystallization time is less than 5 seconds, the crystallinity of the product may be lowered and the heat resistance characteristics may be weakened. If the crystallization time is more than 600 seconds, the productivity of the product is deteriorated.

필요에 따라서 상기 결정화단계 이전에 50 내지 80℃에서 5 내지 30초간 열처리 하는 예비결정화단계를 더 실시할 수 있다. 이러한 예비결정화단계는 결정화단계에서의 결정화도를 높여주어 내열성 향상을 도모할 수 있다. If necessary, the preliminary crystallization step may be further performed by heat treatment at 50 to 80 DEG C for 5 to 30 seconds before the crystallization step. This preliminary crystallization step can increase the degree of crystallization in the crystallization step and improve the heat resistance.

상기 예비결정화단계는 전술한 성형단계에서 성형한 성형물을 탈형한 직후 열탕에 침지시키기 전까지의 과정에서 이루어질 수 있다. 예를 들어 예비결정화단계는 탈형시의 외부 온도를 50 내지 80℃로 유지한 다음 탈형된 성형물을 5 내지 30초간 방치하는 것일 수 있다. 또는 결정화단계의 수행을 위해 성형물을 열탕에 침지하기 전 외부온도를 50 내지 80℃로 유지한 다음 5 내지 30초간 방치하는 것일 수 있다. The pre-crystallization step may be performed in a process until the molded product molded in the molding step described above is immersed in hot water immediately after demoulding. For example, the pre-crystallization step may be to maintain the external temperature at the time of demolding at 50 to 80 DEG C and then leave the demolded mold for 5 to 30 seconds. Or to maintain the external temperature at 50 to 80 DEG C for 5 to 30 seconds before the molded product is immersed in the hot water for the crystallization step.

이렇게 예비결정화 단계를 거친 성형물은 전술한 바와 같이 열탕에 침지하여 본격적인 결정화단계를 수행하게 된다. 이와 같이 예비결정화단계를 거친 후 결정화단계를 거치게 되면 결정화도를 높여주어 충분한 내열성을 확보할 수 있게 된다.
The preformed molding is immersed in hot water as described above to perform a full crystallization step. When the crystallization step is performed after the pre-crystallization step, the degree of crystallization can be increased and sufficient heat resistance can be ensured.

필요에 따라서 상기 결정화단계에서 결정화시킨 성형물은 50~130℃의 열풍으로 처리하는 후처리단계를 더 실시할 수 있다. 상기 후처리단계는 결정화시킨 성형물 내에 포함될 수 있는 수분을 제거하고, 결정화단계에서 혹시 있을 수 있는 미결정화된 부분의 결정화도를 보완해 주기 위해 실시할 수 있다. If necessary, the molded product crystallized in the crystallization step may be further subjected to a post-treatment step of treating with hot air at 50 to 130 ° C. The post-treatment step may be performed to remove moisture that may be contained in the crystallized molded product, and to compensate for the degree of crystallization of the uncrystallized portion that may be present in the crystallization step.

상기 후처리단계는 50~130℃, 바람직하게는 60~110℃, 가장 바람직하게는 80~100℃의 열풍을 사용하여 실시할 수 있다. 상기 열풍의 온도가 50℃ 미만일 경우 성형물내에 포함될 수 있는 수분의 제거가 충분히 일어나지 않거나 결정화의 보완이 이루어지지 않을 수 있다는 문제점이 있으며, 열풍의 온도가 130℃ 초과일 경우 성형물의 형태 변형을 일으킬 수 있고 고온 열풍의 이용에 의한 제조 단가의 상승을 초래할 수 있다는 문제점이 있다.
The post-treatment step may be carried out using hot air at 50 to 130 ° C, preferably 60 to 110 ° C, and most preferably 80 to 100 ° C. If the temperature of the hot air is less than 50 ° C, there is a problem that the water contained in the formed product may not sufficiently be removed or the crystallization may not be complemented. If the temperature of the hot air is higher than 130 ° C, There is a problem that the manufacturing cost may be increased due to the use of hot hot air.

식물유래 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지, 바람직하게 상기 지방족 폴리에스테르 수지로 폴리유산 수지를 사용하여 성형품을 제조 시 상기한 조건으로 결정화단계를 거치게 되면, 그 특성인 생분해성, 친환경성 및 강성은 그대로 유지되면서, 내열성이 월등히 향상되게 되며, 충분한 치수안정성을 확보할 수 있고, 생산성의 향상을 도모할 수 있다. When a plant-derived biodegradable aliphatic polyester resin, preferably a polylactic acid resin, is used as the aliphatic polyester resin, a molded article is subjected to a crystallization step under the above-mentioned conditions, the biodegradability, eco-friendliness and rigidity As a result, heat resistance is greatly improved, sufficient dimensional stability can be ensured, and productivity can be improved.

이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다. 이하의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by way of preferred embodiments which are easily understood and practiced by those skilled in the art. The following examples serve to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1 내지 실시예 16 및 비교예 1 내지 16>&Lt; Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 16 >

폴리유산 수지, 핵제로서 무치환의 페닐포스폰산 아연염(닛산케미칼 제품: 에코프로모트) 및 기타 생분해성 수지로 폴리부틸렌석시네이트(Polybutylenesuccinate PBS)를 사용하여 하기 표 1에 나타낸 비율로 혼합하여 조성물을 제조하였다. Polybutylenesuccinate PBS was used as the nucleating agent in the ratio shown in the following Table 1 as a non-substituted phenylphosphonic acid zinc salt (Nissan Chemical product: Ecopromot) as a nucleating agent and other biodegradable resin, .

제조된 조성물을 이용하여 도 2와 같은 형태의 시편을 제조하였다. 이때 사출기 베럴 온도는 170℃로 하고, 금형온도는 냉각수를 순환하여 30℃로 하였다. A specimen of the type shown in FIG. 2 was prepared using the prepared composition. At this time, the injection barrel temperature was 170 캜, and the mold temperature was 30 캜 by circulating cooling water.

제조된 시편을 하기 표 1에 나타낸 결정화 조건으로 처리하여 최종 제품인 성형품을 제조하였다. 단, 실시예 16의 경우 결정화 처리 이후 추가로 95℃의 열풍으로 240초간 처리하여 최종 제품인 성형품을 제조하였으며, 비교예 16의 경우 제조된 시편을 95℃의 열풍으로 240초간만 처리하여 최종 제품인 성형품을 제조하였다. The prepared specimens were treated under the crystallization conditions shown in Table 1 below to prepare molded products as final products. In the case of Example 16, after the crystallization treatment, the molded product was further processed by hot air at 95 ° C for 240 seconds to prepare a final product. In Comparative Example 16, the prepared specimen was treated with hot air at 95 ° C for 240 seconds, .

<< 실험예Experimental Example > 물성 평가 방법> Property evaluation method

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 시편과 성형품을 이용하여 다음과 같은 방법으로 치수안정성 및 내열성 평가를 실시하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. The dimensional stability and heat resistance of the specimens and the molded articles prepared in the Examples and Comparative Examples were evaluated in the following manner. The results are shown in Table 1 below.

(1) 치수안정성 평가(1) Evaluation of dimensional stability

치수안정성의 평가는 먼저 도 2와 같은 형태의 제조된 시편의 상단 양쪽 벽면 사이의 길이(a)를 측정하고, 이후 결정화처리 후의 최종 제조된 성형품의 양쪽 벽면 사이의 길이(a′)를 측정한 다음 아래의 수학식1에 의해 변형율을 측정하였다. The dimensional stability was evaluated by first measuring the length (a) between both upper wall surfaces of the produced specimen of the type shown in Fig. 2, and then measuring the length a 'between both wall surfaces of the finally produced molded article after the crystallization treatment The strain was measured by the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112014030277491-pat00001
Figure 112014030277491-pat00001

(2) 내열성 평가(2) Evaluation of heat resistance

도 2와 같은 형태의 성형품을 끓는 물속에 침지하여 10초간 유지시킨 후 꺼내어 성형품의 양쪽 벽면의 외측에서 내측으로 5kgf/cm2의 압력으로 3초간 가압하여 변형시킨다. 2 is immersed in boiling water, held for 10 seconds, taken out, and deformed by pressing for 3 seconds at a pressure of 5 kgf / cm 2 from the outside of both wall surfaces of the molded article.

변형 후 외부에서의 압력을 제거하고 압력을 가하기 전으로 복원되는가를 육안으로 관찰하여 내열성 향상 여부를 판단하였다.After the deformation, the pressure was removed from the outside and whether it was restored before applying the pressure was visually observed to determine whether or not the heat resistance was improved.

○ : 복원○: Restoration

× : 복원 안됨×: Not restored

구분division 조성물(중량부)Composition (parts by weight) 결정화crystallization 변형율
(%)
Strain rate
(%)
내열Heat resistance
PLAPLA 핵제Nucleating agent PBSPBS 시간(S)Time (S) 열탕온도
(℃)
Hot water temperature
(° C)
실시예1Example 1 100100     300300 5050 0.70.7 00 실시예2Example 2 100100     300300 9595 0.80.8 00 실시예3Example 3 100100     300300 130130 0.90.9 00 실시예4Example 4 100100 1One   300300 5050 0.30.3 00 실시예5Example 5 100100 1One   300300 9595 0.30.3 00 실시예6Example 6 100100 1One   300300 130130 0.40.4 00 실시예7Example 7 100100 1One 2020 300300 5050 0.50.5 00 실시예8Example 8 100100 1One 2020 300300 9595 0.60.6 00 실시예9Example 9 100100 1One 2020 300300 130130 0.70.7 00 실시예10Example 10 100100     55 9595 0.70.7 00 실시예11Example 11 100100     600600 9595 1.01.0 00 실시예12Example 12 100100 1One   55 9595 0.30.3 00 실시예13Example 13 100100 1One   600600 9595 0.40.4 00 실시예14Example 14 100100 1One 2020 55 9595 0.50.5 00 실시예15Example 15 100100 1One 2020 600600 9595 0.60.6 00 실시예16* Example 16 * 100100 1One 2020 300300 9595 0.60.6 00 비교예1Comparative Example 1 100100     300300 4545 0.60.6 XX 비교예2Comparative Example 2 100100     300300 135135 1.11.1 00 비교예3Comparative Example 3 100100 1One   300300 4545 0.20.2 XX 비교예4Comparative Example 4 100100 1One   300300 135135 0.50.5 00 비교예5Comparative Example 5 100100 1One 2020 300300 4545 0.40.4 XX 비교예6Comparative Example 6 100100 1One 2020 300300 135135 0.80.8 00 비교예7Comparative Example 7 100100     44 9595 0.50.5 XX 비교예8Comparative Example 8 100100     605605 9595 1.21.2 00 비교예9Comparative Example 9 100100 1One   44 9595 0.20.2 XX 비교예10Comparative Example 10 100100 1One   605605 9595 0.50.5 00 비교예11Comparative Example 11 100100 1One 2020 44 9595 0.40.4 XX 비교예12Comparative Example 12 100100 1One 2020 605605 9595 0.60.6 00 비교예13Comparative Example 13 100100      -- -- 0.00.0 XX 비교예14Comparative Example 14 100100 1One    -- -- 0.00.0 XX 비교예15Comparative Example 15 100100 1One 2020  -- -- 0.00.0 XX 비교예16* Comparative Example 16 * 100100 1One 2020  -- -- 8.38.3 00

상기 표 1에서 *는 95℃의 열풍으로 240초간 처리하는 과정을 추가한 것을 나낸다.In Table 1, * indicates the addition of a process of treating with hot air at 95 DEG C for 240 seconds.

상기 표 1에서 보는 바와 같이 지방족 폴리에스테르수지를 이용해 제조된 제품을 열탕을 이용하여 소정의 조건(열탕 온도 및 결정화 처리 시간)에서 결정화처리시 내열성 및 치수안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the heat resistance and dimensional stability of the product manufactured using the aliphatic polyester resin during the crystallization treatment under predetermined conditions (hot water temperature and crystallization treatment time) were improved by using hot water.

반면, 열탕 결정화처리를 실시하지 않은 비교예 13 내지 15의 경우 결정화단계를 거치지 않아 치수변화는 없지만, 내열성이 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 특히 열탕 결정화 대신 종래의 기술과 같이 열풍으로 결정화 처리한 비교예 16의 경우 실시예들에 비하여 매우 나쁜 치수 안정성을 보여주고 있음을 알 수 있다. On the other hand, in the case of Comparative Examples 13 to 15 in which the hot-water crystallization treatment was not carried out, the crystallization step was not performed and the dimensional change was not observed, but it was confirmed that the heat resistance was poor. Particularly, in the case of Comparative Example 16 in which the hot-air crystallization treatment is performed as in the conventional technique, the heat stability is very poor compared with the embodiments.

참고로 비교예 1, 3, 5와 같이 열탕의 온도를 50℃ 미만으로 한 경우 내열성 향상 효과가 없고, 비교예 2, 4, 6과 같이 열탕의 온도를 130℃ 초과로 한 경우 내열성 향상은 가능하나 불필요한 열량 소모로 생산효율이 떨어진다. 특히 비교예 2, 4, 6의 경우에도 실시예 1 내지 9에서 동일한 조성물의 경우만 놓고 비교하더라도 치수 안정성이 떨어지는 것(예: 실시예 2와 비교예 2의 비교, 또는 실시예 4와 비교예 4의 비교 등)을 알 수 있다. For reference, as in Comparative Examples 1, 3, and 5, when the temperature of the hot water is less than 50 캜, there is no improvement in heat resistance, and when the temperature of the hot water is set to more than 130 캜 as in Comparative Examples 2, 4, One is the waste of unnecessary calories and the production efficiency drops. Particularly, in the case of Comparative Examples 2, 4 and 6, even in the case of the same compositions in Examples 1 to 9, the dimensional stability is poor even when compared with those of Comparative Examples 2 and 4, 4, etc.) can be known.

또한 하지만 비교예 7, 9, 11과 같이 결정화 처리 시간이 50 미만일 경우 내열성 향상 효과가 없고, 비교예 8, 10, 11과 같이 결정화 처리 시간이 600초 초과일 경우에는 내열성 향상은 가능하나 불필요한 가공시간 연장으로 생산효율성이 떨어진다. However, as in Comparative Examples 7, 9, and 11, when the crystallization treatment time is less than 50, the heat resistance is not improved. When the crystallization treatment time is longer than 600 seconds as in Comparative Examples 8, 10, and 11, the heat resistance can be improved. Extension of production time results in reduced production efficiency.

아울러 핵제를 첨가한 실시예 4~9 및 실시예 12 내지 15의 경우 핵제를 포함하지 않는 실시예 1 내지 3, 실시예 10 및 실시예 11에 비하여 보다 우수한 치수안정성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. It can be seen that, in Examples 4 to 9 in which a nucleating agent is added and in Examples 12 to 15, more excellent dimensional stability can be obtained as compared with Examples 1 to 3, Example 10, and Example 11 containing no nucleating agent .

상기에서 알 수 있는 바와 같이 지방족 폴리에스테르수지를 이용해 제조된 제품을 열탕을 이용하여 적정 시간에서 결정화처리 시 내열성 향상이 가능하다는 것을 알 수 있다.As can be seen from the above, it can be seen that the heat resistance can be improved when the product produced by using the aliphatic polyester resin is subjected to crystallization treatment in a suitable time using hot water.

따라서 본 발명의 결과를 바탕으로 핵제의 종류 및 첨가량, 결정화 온도, 시간 등을 제품 특성에 맞게 조절하면 지방족 폴리에스테르 수지 제품의 생산성 및 기능성을 향상시켜 그 적용범위를 확장시킬 수 있다.Therefore, based on the results of the present invention, the productivity and the functionality of the aliphatic polyester resin product can be improved by adjusting the type and amount of the nucleating agent, the crystallization temperature, and the time, according to the characteristics of the product.

본 발명의 고성능 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법은 본 발명의 기술적 사상을 벋어나지 않는 범위 내에서 내열성 및 치수안정성을 요하는 복잡한 구조의 환경 친화적인 생분해성 수지 제품의 제조에 사용되어 질 수 있을 것이다.
The process for producing a high-performance aliphatic polyester resin molded article of the present invention can be used in the production of an environment-friendly biodegradable resin product having a complicated structure requiring heat resistance and dimensional stability within the scope of the technical idea of the present invention will be.

Claims (6)

지방족 폴리에스테르 수지인 폴리유산 수지 100 중량부에 대하여 핵제 0.1~20 중량부를 포함하여 성형물을 제조하는 성형단계, 이때 상기 핵제는 페닐포스폰산 리튬염, 페닐포스폰산 나트륨염, 페닐포스폰산 칼륨염, 페닐포스폰산 마그네슘염, 페닐포스폰산 칼슘염, 페닐포스폰산 바륨염, 페닐포스폰산 철염, 페닐포스폰산 코발트염, 페닐포스폰산 구리염, 페닐포스폰산 망간염, 또는 페닐포스폰산 아연염 중에서 선택된 1종의 인 화합물 금속염이고; 및
상기 성형단계에서 제조된 성형물을 50~130℃의 열탕에서 5~600초 동안 침지하여 결정화시키는 결정화단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법.
Wherein the nucleating agent is selected from the group consisting of a lithium salt of phenylphosphonic acid, a sodium salt of phenylphosphonic acid, a potassium salt of phenylphosphonic acid, A salt selected from the group consisting of magnesium phosphates, calcium phosphates, magnesium phosphates, calcium phosphates, barium phosphates, biphenyl phosphonates, iron phosphates, cobalt phosphates, cobalt phosphates, manganese phosphates, A phosphorus compound metal salt; And
And a crystallization step of crystallizing the molded article formed in the molding step by immersing the molded article in hot water at 50 to 130 ° C for 5 to 600 seconds to crystallize the molded article.
청구항 1에 있어서,
상기 결정화단계에서 결정화시킨 성형물을 50~130℃의 열풍으로 처리하는 후처리단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1,
And a post-treatment step of treating the molded article crystallized in the crystallization step with hot air at 50 to 130 ° C.
청구항 1에 있어서,
상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리유산 수지인 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the aliphatic polyester resin is a polylactic acid resin.
청구항 1에 있어서,
상기 지방족 폴리에스테르 수지는 폴리유산 수지이고,
상기 조성물은 폴리유산 수지 100중량부에 대하여 추가로 생분해성 수지 1 내지 100중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법.
The method according to claim 1,
The aliphatic polyester resin is a polylactic acid resin,
Wherein the composition further comprises 1 to 100 parts by weight of a biodegradable resin per 100 parts by weight of the polylactic acid resin.
청구항 4에 있어서,
상기 생분해성 수지는 폴리부틸렌석시네이트(Polybutylene Succinate PBS), 폴리카프로락톤(Polycaprolactone PCL), 폴리부틸렌아디페이트/테레프탈레이트 공중합체(Polybutylene Adipate Terephthalate PBAT), 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate PHA), 폴리하이드록시부틸레이트(Polyhydroxybutyrate PHB)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품의 제조방법.
The method of claim 4,
The biodegradable resin may be selected from the group consisting of polybutylene succinate PBS, polycaprolactone PCL, polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polyhydroxyalkanoate PHA ), And polyhydroxybutyrate (PHB). The method for producing an aliphatic polyester resin molded article according to claim 1,
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것임을 특징으로 하는 지방족 폴리에스테르 수지 성형품. The aliphatic polyester resin molded article according to any one of claims 1 to 5, which is produced by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 5.
KR20140037018A 2014-03-28 2014-03-28 Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method KR101485386B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140037018A KR101485386B1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140037018A KR101485386B1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101485386B1 true KR101485386B1 (en) 2015-01-26

Family

ID=52592334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140037018A KR101485386B1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101485386B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101889224B1 (en) * 2017-08-11 2018-08-17 함지연 Biogradable resin composition with excellent low temperature formability
KR20190018131A (en) * 2018-08-08 2019-02-21 함지연 Biogradable resin composition with excellent low temperature formability
CN115612266A (en) * 2022-09-30 2023-01-17 金发科技股份有限公司 Full-biodegradable composition and preparation method and application thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001072785A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Erubu:Kk Functional biodegradable plastic molding and its production
JP2005052479A (en) * 2003-08-06 2005-03-03 Lion Corp Toothbrush handle
JP2005170426A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Toyo Seikan Kaisha Ltd Injection molded container excellent in biodegradability, heat resistance, and shock resistance, and its manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001072785A (en) * 1999-09-06 2001-03-21 Erubu:Kk Functional biodegradable plastic molding and its production
JP2005052479A (en) * 2003-08-06 2005-03-03 Lion Corp Toothbrush handle
JP2005170426A (en) * 2003-12-10 2005-06-30 Toyo Seikan Kaisha Ltd Injection molded container excellent in biodegradability, heat resistance, and shock resistance, and its manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101889224B1 (en) * 2017-08-11 2018-08-17 함지연 Biogradable resin composition with excellent low temperature formability
KR20190018131A (en) * 2018-08-08 2019-02-21 함지연 Biogradable resin composition with excellent low temperature formability
KR102234108B1 (en) * 2018-08-08 2021-03-31 함지연 Biogradable medical complex composition with excellent solidity
CN115612266A (en) * 2022-09-30 2023-01-17 金发科技股份有限公司 Full-biodegradable composition and preparation method and application thereof
CN115612266B (en) * 2022-09-30 2024-03-22 金发科技股份有限公司 Full-biodegradation composition and preparation method and application thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104788924B (en) A kind of heat-resisting complete biodegradable composite material and its formula and preparation method for injecting products
WO2006121056A1 (en) Lactic acid polymer composition, molded article made of same, and method for producing such molded article
CA2823569A1 (en) Poly (lactic-acid) resin compositions
JP2004224990A (en) Polylactic acid-based polymer resin composition and molding of the same
US8455579B2 (en) Method for promoting crystallization of biodegradable resin composition
KR101485386B1 (en) Manufacturing method of aliphatic polyester crystallization products and products manufactured by the method
EP1213111A2 (en) Biodegradable resin material and method for producing the same
US20110060080A1 (en) Polylactic acid resin composition
JP5339670B2 (en) Resin composition and injection molded body
JP2004307528A (en) Injection molded product
KR20190018131A (en) Biogradable resin composition with excellent low temperature formability
JP4252570B2 (en) Pellet manufacturing method
JP7397086B2 (en) Use of additive compositions for controlled accelerated degradation of condensation polymers
KR101288445B1 (en) Biodegradable resin composition havign excellent thermostability and vessels comprising the same
JP4470550B2 (en) Polylactic acid resin composition, molded article obtained therefrom, and method for producing the same
JP2008031296A (en) Polylactic acid resin composition and molded article composed of the same
JPWO2014077324A1 (en) Polyglycolic acid resin composition
JP3945264B2 (en) Polylactic acid composite material and molded body
EP1431344B1 (en) Polyethylene terephthalate compositions
KR102573987B1 (en) Thermoforming of PLA-based articles
KR101212386B1 (en) Biodegradable multi-layer sheet having an excellent scratch resistance and transparent property and preparing process thereof
JP4438395B2 (en) Method for molding aliphatic polyester resin composition
KR101889224B1 (en) Biogradable resin composition with excellent low temperature formability
WO2015200739A1 (en) Biodegradable polylactic acid resin composition with excellent heat resistance and article manufactured therefrom
KR101764237B1 (en) Crystallized polylactic acid filament, production method thereof, and method and fdm 3d printer for producing 3d output using the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171220

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200115

Year of fee payment: 6