KR101606765B1

KR101606765B1 - 식물유 유래 폴리카르복실산 유도체 기반 가공성 향상제를 함유하는 셀룰로오스계 수지 조성물 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR101606765B1
Application number: KR1020140004384A
Authority: KR
Inventors: 김영운; 신지훈; 김남균
Original assignee: 한국화학연구원
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2016-03-28
Also published as: KR20150084407A

Abstract

본 발명은 가공성 향상제를 함유하는 셀룰로오스계 수지 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 식물유 유래 지방산 알킬에스테르로부터 합성되는 폴리카르복실산 유도체 기반의 가공성 향상제를 포함하는 셀룰로오스계 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 가공성 향상제를 함유하는 셀룰로오스계 수지 조성물은 자동차 및 전자부품 등에 친환경 소재로 유용하게 적용할 수 있다.

Description

식물유 유래 폴리카르복실산 유도체 기반 가공성 향상제를 함유하는 셀룰로오스계 수지 조성물 및 그의 제조방법{Cellulose Resin Composition Containing Vegetable Oil Based Polycarboxylic Acid Derivatives as Flow Improvers and Manufacturing Method of the Same}

지구 온난화 현상이 가속화됨에 따라 화석연료의 소비 시 발생하는 이산화탄소 배출량 저감을 위한 노력이 전 세계적으로 확산되고 있다. 화석연료, 그 중에서도 석유는 20세기 인류의 높은 과학기술 발전의 밑거름이 되어 왔으나 이산화탄소 배출의 주범으로 인식되어 연료자원 분야에서는 물론 소재자원 분야에서도 탈 석유화를 위한 연구가 계속되고 있다. 기존 자동차 및 전자 부품 등에 사용되는 수지 조성물은 석유 화학적 합성을 통해 얻어지는 소재로서 친환경적 소재라 할 수 없으며, 이에 석유화학 소개가 아닌 생분해가 되는 친환경 소재로서 셀룰로오스 등 식물성 파이버를 사용하는 방법이 다수 제안되어 있으나 결정형 셀룰로오스의 가공성을 향상시키는데 문제가 있었다. 이에 셀룰로오스의 가공성을 향상한 자동차 및 전자 부품 등에 사용되는 친환경 소재의 개발에 대한 요구가 증대되고 있다.

최근에 비분해성 합성 고분자의 사용으로 인한 백색오염(White pollution)이 증가하면서 전 세계적으로 재생 가능한 자원으로 만들어진 친환경성 포장필름과 플라스틱에 대한 관심이 증가하고 있다. 폐플라스틱에 의한 환경오염 문제와 석유고갈문제를 해결하기 위해서 재생 가능한 자원으로 만들어진 생분해성 플라스틱이 각광받고 있지만, 주변 환경에 따른 불완전한 분해성과 기존의 여러 합성 고분자들에 비해 월등히 비싼 가격 등은 해결해야 할 문제점으로 대두되고 있다. 친환경 플라스틱의 비싼 가격을 낮추기 위해 친환경 고분자와 비교적 값이 싸고 풍부한 전분과 같은 천연 고분자들이나 무기 충진제(Inorganic fillers)의 블렌드에 의한 복합체 제조에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.

친환경 고분자로 폴리락틱산(PLA) 및 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)와 같은 합성 고분자를 이용하여 친환경성 수지를 제조하는 방법에 대한 연구가 이루어져 왔다. 그러나 이들 고분자는 기존의 범용고분자에 비하여 내열성 등이 취약하고 고가인 단점이 있다. 이에 비하여 셀룰로오스는 지구상에 존재하는 가장 풍부한천연고분자 물질로 주로 목재나 목화의 주성분을 이루고 있다. 셀루로오스는 약 70%의 결정부분을 함유하고 있어 매우 우수한 기계적 성질을 가지고 있다. 그러나 셀룰로오스 곁사슬의 수산기 사이의 수소결합으로 분자 간 강한 결합력과 결정화도가 높아 가공하는 데에 문제점이 따른다. 셀룰로오스 유도체는 셀룰로오스 반복 반위에 존재하는 수산기를 니트로화, 아세틸화 또는 에테르화 반응에 의해 치환하여 수소결합을 현저하게 감소시킨 셀룰로오스 나이트레이트(CN), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 메틸 셀룰로오스(MC) 및 에틸 셀룰로오스(EC) 등이 있다. 상기 셀룰로오스 유도체 중 셀룰로오스 아세테이트는 셀룰로오스를 아세트산 에스테르로 전환한 것으로, 본질적으로는 생분해가 가능하다고 알려져 있으나, 실제로는 생분해성이 양호하지 않다는 문제점이 있다.

즉, 셀룰로오스 아세테이트로 이루어진 성형품은 토양에 매설되었다 하더라도 1~2년 후까지는 성형품의 원형을 유지하고 있으며, 성형품이 완전히 생분해 될 때 까지는 상당한 장시간이 요구된다. 또한, 상기 성형품은 폐기물로 매립에 제공되는 일도 있고, 폐기물로서 회수되지 않고 자연환경 중에 방치되는 일도 있다.

따라서 셀룰로오스 아세테이트의 생분해성을 향상 시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 계속되고 있다. 일본 공개특허공보 평6-199901호에는 아세트산보다 산 해리 정수가 큰 산 화합물의 셀룰로오스 아세테이트에 첨가하여 셀룰로오스 아세테이트의 생분해성을 조절하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 상기 방법은 산 화합물을 셀룰로오스 아세테이트에 첨가한 시점에서 그 산 화합물의 영향에 의해 셀룰로오스 아세테이트가 화학적으로 가수분해반응을 일으키며, 이 반응으로 아세트산을 생성시키고, 셀룰로오스 아세테이트 제품에 강한 아세트산 냄새를 준다는 문제점이 있다.

또한, 가격이 저렴하고 상업적으로 매우 중요한 셀룰로오스 유도체로 셀룰로오스 디아세테이트(CDA)가 있다. 이는 분자 내의 수산기 2개가 아세틸기(-OC(O)CH₃)로 치환된 유기 에스테르계 천연재료로서 일반적으로 아세테이트 섬유의 원재료로 알려져 있다. 일반적으로 CDA는 아세톤 등을 용매로 하여 주로 용액가공법에 의해 제조되었다. 그러나 용액가공법을 이용하려면 용매의 재 회수 등의 어려움과 추가 공정에 따른 제품의 단가가 비싸지게 된다. 따라서 이를 용융가공법으로 전환하여 압출, 사출이 가능하게 되면 기존의 석유계 범용 플라스틱을 대체할 수 있는 가능성이 있다. 그러나 CDA는 범용플라스틱에 비교하여 높은 유리전이온도(Tg)와 가공성이 제한적이기 때문에 유리전이온도를 감소시켜 가공성을 향상시켜야 한다. 따라서 CDA의 유리전이온도 감소와 용융온도가 중요하기 때문에 CDA에 효과적인 가소화를 위한 물질이 필요하다. 또한 고온의 용융가공을 통하여 CDA 등을 가공하는 경우 곁사슬의 아세틸기가 분해되어 아세트산이 형성되므로 작업성이 떨어지고, 환경오염을 일으킬 우려가 있으며, 최종 제품에 잔존하는 아세트산 냄새는 상품의 가치를 크게 떨어뜨릴 우려가 있다.

따라서 제조단가를 낮출 수 있고, 생분해성 물성 등이 우수한 셀룰로오스 유도체와 함께 가공 향상시킬 수 있는 친환경 가소제를 함유하는 친환경 플라스틱 소재에 대한 더욱 지속적인 연구가 필요한 실정이다.

일본 공개특허공보 평6-199901호 (1994.07.19)

본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가공성 향상제를 포함하는 셀룰로오스계 수지 조성물을 제조함으로써, 용융 가공온도를 낮추고, 가공성을 향상시키는 동시에 기계적인 물성인 탄성률 및 인장강도를 동시에 개선할 수 있는 셀룰로오스계 수지 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 하기 화학식 1의 가공성 향상제 및 셀룰로오계 수지를 포함하는 셀룰로오스계 수지 조성물에 관한 것이다.

[화학식 1]

[상기 화학식 1에서,

상기 n 및 m은 서로 독립적으로 2 내지 10의 정수이고, R₁은 수소 또는 (C₁-C₆)알킬이다.]

상기 가공성 향상제는, 제한되지는 않지만 예를 들면, 공액화 지방산 알킬 에스테르가 말레인산 또는 말레인산 무수물과 디엘스-알더(Diels-Alder)반응에 의해 디카르복실산 유도체 및 트리카르복실산 유도체인 폴리카르복실산 유도체로 제조 될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 가공성 향상제의 함량은 성형물 제조 시 성형 및 사출의 용이성 등에 따라 자유롭게 정할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니나 예를 들면, 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대하여, 1 ~ 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 40 중량부 사용할 수 있다.

상기 셀룰로오스계 수지는 예를 들면, 하기 화학식 2로 나타낼 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

[화학식 2]

[상기 화학식 2에서,

상기 화학식 2의 중량평균분자량은 5,000 ~ 200,000 g/㏖ 이고, R₂내지 R₇ 는 각각 수소, (C₁-C₄)알킬 또는

로 치환될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이할 수 있다.

상기 X는 (C₁-C₄)알킬이며, R₂ 내지 R₇가 모두 수소인 경우는 제외한다.]

상기 본 발명의 셀룰로오스계 수지는 예를 들면, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 프로필 셀룰로오스 또는 부틸 셀룰로오스와 같은 알킬 셀룰로오스계 수지; 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트, 셀룰로오스 트리아세테이트와 같은 셀룰로오스 아세테이트계 수지; 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 디프로피오네이트, 셀룰로오스 트리프로피오네이트와 같은 셀룰로오스 프로피오네이트계 수지; 셀룰로오스 부티레이트, 셀룰로오스 디부티레이트, 셀룰로오스 트리부티레이트와 같은 셀룰로오스 부티레이트계 수지; 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 유도체 및 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트의 셀룰로오스 아세테이트 알카노에이트계 수지 등이 포함될 수 있으며, 더욱 좋게는 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 디아세테이트 및 셀룰로오스 트리아세테이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 셀룰로오스계 수지 또는 둘 이상의 셀룰로오스계 수지혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

이에 제한되는 것은 아니나, 상기 셀룰로오스계 수지는 환경오염의 유발인자인 폐 담배필터로부터 얻을 수 있으며, 폐 담배필터의 셀룰로오스계 수지를 재생시켜 셀룰로오스계 수지 조성물을 제조함으로써 셀룰로오스계 수지 조성물의 단가를 현저하게 낮출 수 있으며, 환경오염을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 상기 셀룰로오스계 수지 조성물을 이용한 플라스틱 소재도 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명의 셀룰로오스계 수지 조성물의 제조방법은,

a) 공액화 지방산 알킬 에스테르를 말레인산 또는 말레인산 무수물과 반응하여 가공성 향상제를 제조하는 단계, 및

b) 상기 가공성 향상제 및 셀룰로오스계 수지를 혼련 하는 단계

를 포함한다.

상기 a)단계의 공액화 지방산 알킬 에스테르의 합성은 구체적으로 예를 들면, 폐식용유, 홍화씨유, 톨유, 채종유 및 올리브유 등에서 발생하는 자원으로부터 식물유 유래 지방산 알킬 에스테르를 공액화 반응을 진행하여 공액화 지방산 알킬 에스테르를 얻을 수 있으며, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.

상기 a)단계에서 가공성 향상제는 제한되지는 않지만 예를 들면, 하기 화학식 3과 말레인산 또는 말레인산 무수물과 디엘스-알더(Diels-Alder)반응에 의하여 상기 화학식 1로 제조될 수 있다.

[화학식 3]

[상기 화학식 3에서,

상기 n 및 m은 서로 독립적으로 2 내지 10의 정수이며, R₈은 수소 또는 (C₁-C₁₀)알킬일 수 있다.]

상기 화학식 1의 예로는 하기와 같은 화학식 4로 예를 들 수 있다.

[화학식 4]

[상기 화학식 4에서, 상기 R₉는 수소 또는 (C₁-C₆)알킬이다.]

상기 a)단계에서 상기 반응은 미반응물이 과량 남지 않고, 원하는 물성의 유도체를 얻기 위해서 130 ~ 180℃의 온도에서 반응하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 145 ~ 170℃가 좋지만 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 a)단계 이후 가수분해 하는 과정을 더 포함하여, 트리카르복실산 가공성 향상제가 제조될 수 있으며, 상기 가공성 향상제는 바람직하게는, 디카르복실산 유도체 및 트리카르복실산 유도체로 이루어진 폴리카르복실산 유도체로 제조 될 수 있다. 가공성 향상제의 함량은 성형물 제조 시 성형 및 사출의 용이성 등에 따라 자유롭게 정할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니나 예를 들면, 셀룰로오스 유도체 100 중량부에 대하여, 1 ~ 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 ~ 40 중량부 사용할 수 있다.

본 발명은 가공성 향상제와 셀룰로오스 유도체를 용융가공 함으로써, 가공성을 향상시키는 동시에 기계적인 물성인 탄성률 및 인장강도를 개선할 수 있는 셀룰로오스계 수지 조성물을 제공하는데 특징이 있다.

본 발명에 따른 친환경 셀룰로오스계 수지 조성물은 가공성 향상제와 셀룰로오스 유도체를 용융가공 함으로써 제조단가를 현저히 낮추고, 용융가공온도를 낮춤으로써, 용융단계에서 발생하는 아세트산, 프로피온산 등의 아세트산 냄새를 효과적으로 제거하고, 낮은 온도에서 성형물로의 제조가 용이하며 동시에 종래 전분을 이용한 생분해성 성형물과 비교하여 현저히 개선된 물성을 갖는다.

이하는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 일예를 들어 설명하는바, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하 물성은 하기의 방법으로 측정하였다.

1)유리전이온도(Tg) 및 탄성률(%)

셀룰로오스계 수지 조성물의 유리전이온도(Tg) 및 탄성률(%)을 확인하기 위하여 동역학적 점탄성 특성 분석으로 CARVER사의 프레스를 사용하였으며, 가공 온도는 180℃, 압력은 20 MPa 및 순환 가공시간을 5분으로 하여 조성별로 DMA(Dynamic Mechanical Analyzer)분석필름을 너비 × 두께 × 길이가 7 × 2 × 30 ㎜로 제작하였다. 유리전이온도와 탄성률을 확인하기 위하여 동역학적 점탄성 특성분석으로 TA instruments Q-800의 장비를 사용하였으며, 분석조건은 Tem. Sweep mode, 25 ~ 250℃, 1℃/min, Frequency 1 hz, Amplitude 10 ㎛로 하여 측정하였다.

2)인장시험

인장시험은 UTM(Universal Tensile Machine, LLOYD, Inc., LR 30K)을 사용하였으며, 시험 조건은 하중은 1 KN 및 cross-head speed 10 ㎜/min로 하여 물성을 측정하였다.

[제조예 1]

250 ㎖ 3구 반응기에 공액 리놀레인산 메틸 에스테르(34 m㏖), 말레인산(37.4 m㏖), 자이렌(부피 : 34 ㎖)을 넣은 후 온도계, 질소관, Dean-Stark trap 및 콘덴서를 설치한 다음 질소 퍼지 하에서 24시간 동안 환류 시키며 빠르게 교반하였다. 이후, 반응액을 상온으로 냉각시키고 감압 증류하여 과량으로 사용된 말레인산과 자이렌을 제거하고 컬럼 크로마토그래피를 이용해 분리하여 연노란색 액체인 가공성 향상제인 상기 화학식 4의 디카르복실산 유도체 3.56 g(수득률 : 26.7 %)을 얻어 NMR로 확인하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃):δ 5.60 (dd, 2H), 3.65 (s, 3H), 3.26 (m, 1H), 2.85 (m, 1H), 2.58 (m, 1H), 2.41 (m, 1H), 2.30 (t, 2H), 1.70-1.51 (m, 4H), 1.50-0.95 (m, 22H), 0.88 (t, 3H)

¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃):δ 180.1, 178.4, 174.3, l30.0, 127.4, 51.3, 47.6, 46.0, 37.8, 34.3, 33.9, 32.6, 31.6, 31.0, 29.9 28.6, 27.3, 24.8, 22.5, 14.0

[제조예 2]

250 ㎖ 3구 반응기에 공액 리놀레인산 메틸 에스테르(10 g, 34 m㏖), 말레인산 무수물(3.66 g, 37.4 m㏖), 자이렌(부피 : 34 ㎖)을 넣은 후 온도계, 질소관, Dean-Stark trap 및 콘덴서를 설치한 다음 질소 퍼지 하에서 24시간 동안 환류 시키며 빠르게 교반하였다. 이후, 반응액을 상온으로 냉각시키고 감압 증류하여 과량으로 사용된 말레인산과 자이렌을 제거하고 컬럼 크로마토그래피를 이용해 분리하여 연노란색 액체인 무수말레인산 메틸 에스테르를 8.71 g(수득률 : 65.3 %)을 얻어 NMR로 확인하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃):δ 5.88 (m, 2H), 3.66 (s, 3H), 3.34 (m, 1H), 3.14 (m, 1H), 2.70 (m, 1H), 2.60 (m, 1H), 2.30 (t, 2H), 1.71-1.50 (m, 4H), 1.47-1.22 (m, 22H), 0.89 (t, 3H)

¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃):δ 174.2, 173.7, 171.5, l31.1, 131.0, 50.9, 44.8, 43.6, 34.8, 34.0, 33.5, 33.1,, 31.3, 31.0, 29.3 - 28.3, 27,3, 26.8, 26.6, 24.4, 22.1, 13.6

추가로 250 ㎖ 1구 반응기에 상기에서 제조된 무수말레인산 메틸 에스테르(10 g, 25.48 m㏖), H₂O(부피 : 100 ㎖)를 넣은 후 온도를 80℃로 올리고 원활한 교반이 이루어 질 때, 황산(98%) 0.5 ㎖를 넣고 콘덴서를 설치한 다음 온도를 올려 24시간동안 환류 시키며 반응액을 빠르게 교반 하였다. 상기 반응액을 상온으로 냉각시키고 에틸아세테이트(50 ㎖)를 넣어 유기물을 녹인 후, 분별깔대기에 반응물을 옮기고 소듐바이카보네이트(aq. Sat.) 20 ㎖로 3회 중화시키고 H₂O 20 ㎖로 3회 추출하여 유기층을 닦은 후, 유기층을 마그네슘설페이트로 건조한 필터한 다음 필터하여 나온 용액을 감압 증류하여 컬럼크로마토그래피를 통해 정제하였으며, 점성이 높은 갈색 액체의 가공성 향상제인 상기 화학식 4의 트리카르복실산 유도체 7.58g(수득률 : 75%)를 얻어 NMR로 확인하였다.

¹H NMR (500 MHz, CDCl₃):δ 5.60 (dd, 2H), 3.24 (m, 1H), 2.81 (m, 1H), 2.57 (m, 1H), 2.41 (m, 1H), 2.35 (t, 2H), 1.69-1.48 (m, 4H), 1.47-1.16 (m, 22H), 0.88 (t, 3H)

¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃):δ 181.4, 181.0, 179.3, l30.7, 128.2, 48.4, 46.0, 38.6, 34.9, 33.2, 32.3, 30.6-29.2, 27.9, 26.5, 25.2, 23.3, 14.7

[실시예 1]

클로로포름(50 ㎖)에 셀룰로오스계 수지(에틸셀룰로오스, Aldrich사 CAS NO. 9004-57-3)3 g과 상기 제조예 1에서 제조된 가공성 향상제는 상기 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부를 첨가하여 6시간동안 교반하였다. 충분히 용해시킨 후 자체 제작한 테프론 틀에 붓고 상온에서 7일 건조하였다. 이어서 진공 오븐에서 다시 7일 건조하여 평균두께가 0.4 ㎜인 필름을 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

상기 실시예 1에서 가공성 향상제를 셀룰로오스계 수지 100중량부(3g)에 대하여 20 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 3]

상기 실시예 1에서 가공성 향상제를 셀룰로오스계 수지 100중량부(3g)에 대하여 30 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 4]

상기 실시예 1에서 가공성 향상제를 셀룰로오스계 수지 100중량부(3g)에 대하여 40 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 5]

상기 실시예 1에서 가공성 향상제는 제조예 2에서 제조된 것을 셀룰로오스계 수지 조성물 100 중량부(3g)에 대하여, 10 중량부 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 6]

상기 실시예 5에서 가공성 향상제를 셀룰로오스계 수지 100중량부(3g)에 대하여, 30 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

상기 실시예 1에서 가공성 향상제를 첨가하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

상기 실시예 1에서 가공성 향상제 대신에 디옥틸프탈레이트를 셀룰로오스계 수지 100 중량부에 대하여, 30 중량부를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였으며, 상기 방법으로 물성을 측정한 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 1의 유리전이온도는 가공성 향상제를 첨가하기 전 대비 유리전이온도의 저하된 값을 나타내는 것으로써, 비교예 1을 기준으로 실시예 1 내지 6에서 셀룰로오스계 수지 조성물에 가공성 향상제를 첨가함으로써, 유리전이온도가 낮아지는 것을 나타낸다. 이는, 본 발명의 가공성 향상제를 첨가함으로써 가소화능이 있고, 탄성률이 향상되는 것을 의미한다.

본 발명의 실시예 3과 비교예 2를 비교할 때 동일함량의 가공성 향상제를 첨가하는 경우, 실시예 3이 유리전이온도 저하 값이 크고, 탄성률은 약 2배정도 우수하며, 인장강도 또한 매우 우수함을 확인하여 기계적 물성이 모두 현저히 향상되는 결과를 확인할 수 있다. 이는 가공성 향상제를 셀룰로오스계 수지 조성물에 첨가함으로써, 기계적 물성이 현저히 향상되는 것을 의미한다.

Claims

하기 화학식 1의 가공성 향상제 및 에틸셀룰로오스를 포함하는 셀룰로오스계 수지 조성물.
[화학식 1]

[상기 화학식 1에서,
상기 n 및 m은 서로 독립적으로 2 내지 10의 정수이고, R₁은 수소 또는 (C₁-C₆)알킬이다.]
제 1항에 있어서,
상기 가공성 향상제는, 공액화 지방산 알킬 에스테르가 말레인산 또는 말레인산 무수물과 반응하여 얻어지는 것인 셀룰로오스계 수지 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 가공성 향상제는 디카르복실산 유도체 구조를 가수분해하여 트리카르복실산 유도체로 제조하는 것인 셀룰로오스계 수지 조성물.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 가공성 향상제는 에틸셀룰로오스 100 중량부에 대하여, 1 ~ 50 중량부를 사용하는 것인 셀룰로오스계 수지 조성물.
제 1항 내지 3항 및 5항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 셀룰로오스계 수지 조성물을 이용하여 제조하는 친환경 플라스틱 소재.
a) 공액화 지방산 알킬 에스테르를 말레인산 또는 말레인산 무수물과 반응하여 가공성 향상제를 제조하는 단계, 및
b) 상기 가공성 향상제 및 에틸셀룰로오스를 혼련하는 단계
를 포함하는 셀룰로오스계 수지 조성물의 제조방법.