KR101612429B1 - 바이오매스를 이용한 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고분자 수지 5 내지 70중량%, 바이오매스 20 내지 70중량%, PBAT, PBS, PBAT/PBS 중합체 또는 이들의 혼합물 2 내지 20중량%, 생분해성 수지 2 내지 20중량%, 탄산칼슘 2 내지 10중량%, 계면활성제 1 내지 10중량%, 이형제 1 내지 5중량%, 안정제 1 내지 5중량%, 및 바인더 1 내지 5중량%를 포함하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 바이오매스를 이용한 수지 조성물은 난분해성 고분자 수지와 바이오매스 및/또는 생분해성 고분자 수지를 혼합하여 난연성, 내충격성, 내열성, 성형성 및/또는 내화학성 등의 물리/화학적 성질을 충족시키면서도 난분해성 고분자 수지의 사용량을 감소시켜 환경오염을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

바이오매스를 이용한 수지 조성물{Resin Composition Using Biomass}
본 발명은 바이오매스를 이용한 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 친환경적인 바이오매스 및/또는 생분해성 고분자 수지를 포함하는 고분자 수지 조성물, 특정적으로 바이오매스를 이용한 수지 조성물에 관한 것이다.
산업기술의 진보와 함께 화석자원인 석유의 대량소비가 진행된 결과, 지구온난화와 화석자원 의존의 한계가 커다란 문제로서 대두되고 있고, 이들을 해결할 수단으로서, 석유로 대표되는 유한자원으로부터 재생 가능한 순환형 자원인 바이오매스로 원료를 전환하는 기술개발이 요구되고 있다.
플라스틱 또는 탄성체(고무)로 사용되는 합성 폴리머는 생산자재, 건축자재나 포장자재 등에 대량 사용되고 있어 지속적인 순환형 지구환경 구축에 큰 장애가 되고 있다. 합성 폴리머의 재이용이나 리사이클이 시도되고 있으나 문제해결에는 크게 기여하지 못하고 있는 것이 현실이다.
현실적인 대응책의 하나로서 생분해성 폴리머가 주목을 받고 있으며, 이는 현재 상업생산이 시작되었고, 여기에 추가하여 지구온난화 가스대책과 자원 유효이용의 관점에서 바이오매스에서 유래하는 플라스틱/탄성체용 폴리머 등에 관심이 집중되고 있다.
바이오폴리머는 지속발전가능 사회 구축을 가능케 하고, 저탄소 녹색성장을 견인할 수 있는 친환경 소재로서 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 식물유래자원 등의 재생가능한 물질인 바이오매스(biomass)를 원료로 이용하여 화학적 또는 생물학적 공정을 거쳐 생산되는 바이오매스 수지(biomass-based plastics)와 일정한 조건에서 미생물에 의해 완전히 분해될 수 있는 생분해성 고분자 수지, 특정적으로 생분해성 플라스틱(biodegradable plastics)이 포함된다.
바이오매스 수지란, 원료로서 재생 가능한 유기자원 유래의 물질을 함유하고, 화학적 또는 생물학적으로 합성된 것에 의해 얻어진 고분자 재료라고 정의되고 있다.
바이오매스 수지는 그 원료인 바이오매스가 광합성에 의해 생성되는데 이 과정에서 공기 중의 이산화탄소를 필요로 하게 되므로, 탄소배출저감이라는 측면에서 매우 유용한 소재이다. 반면에 생분해성 플라스틱은 사용 후 매립이나 퇴비화 등이 용이하다는 장점이 있으며, 이러한 일례로서, 생분해성 플라스틱으로 만들어진 쓰레기봉투는 일정기간 퇴비화(composting) 과정을 거치면 내용물과 봉투가 함께 퇴비로 만들어져 활용될 수 있다.
이러한 바이오매스 수지의 예로는 전분을 이용한 전분계 플라스틱과 옥수수로부터 포도당, 락틴산(lactic acid), 락티드(lactide) 등으로의 변환 과정을 거쳐 생산된 PLA[poly(lactic acid)]가 대표적인데, 이들은 바이오매스 수지면서 동시에 생분해성도 나타낸다.
한편, 화학합성에 의해 얻어진 바이오매스 수지로서는 폴리유산, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스터계가 있고 필름과 섬유로 성형 가공되어, 주로 범용플라스틱 분야에 용도개발이 진행되고 있다.
또한, 내열성 등이 요구되는 엔지니어링 플라스틱 분야에는 피마자유의 리시놀산을 원료로 하는 폴리아마이드 11(융점 187℃)과 폴리아마이드 610(융점 215℃) 등의 폴리아마이드계가 있고, 폴리아마이드 4(융점 260℃)는 고성능 물성이 요구되는 부가가치 높은 용도에서의 실용화를 목표로 하여 연구개발이 진행되고 있다.
그러나 이러한 바이오매스 수지는 석유를 원료로 한 기존의 플라스틱에 비해 아직까지 난연성, 내충격성, 내열성, 성형성 등의 물성이 낮으므로 현재로서는 식품용기나 포장재 등 몇몇 제품에만 제한적으로 사용되고 있다.
한편, 생분해성 고분자 수지로 널리 사용되고 있는 난분해성 플라스틱 소재와 달리, 일정한 조건에서 수분, 자연계에 존재하는 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 미생물이나 분해효소 등의 작용으로 물과 이산화탄소로 완전히 분해될 수 있는 플라스틱으로서 다양한 원료(바이오매스 또는 화석연료 기반 화합물)로부터 생산된다.
생분해성 고분자 수지는 일반 고분자 수지 제품과 마찬가지로 사용될 수 있는데, 사용 후에는 폐기물을 땅속에 매립할 수 있을 뿐만 아니라 연소시켜도 발생열량이 낮아서 다이옥신 등의 유해물질이 방출되지 않는 친환경 고분자 수지이다.
생분해성 고분자 수지는 여러 종류의 원료로부터 합성되는데, 우선 천연 고분자를 원료로 한 생분해성 고분자로는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스(Hemicellulose), 펙틴(Pectin), 리그닌(Lignin) 및 저장 탄수화물인 전분 등 식물에서 유래하는 것과 새우, 게 등의 껍질을 포함한 키틴(Chitin)질을 기초로 한 동물 유래의 것들이 있다.
또한, 미생물이 만들어내는 미생물 생산고분자(microbial biopolymer)도 있는데, PHB(poly-β-hydroxybutyrate), PHV(poly-β-hydrolyvalerate), 그리고 이들의 공중합체인 PHB/PHV 등의 polyalkanoates가 여기에 해당된다. 한편, 지방족 폴리에스터, 폴리카프로락톤(polycaprolactone; PCL), 폴리글리코닉산(poly-glycolic acid; PGA) 등은 모노머를 화학 합성하여 얻는 생분해성 고분자들인데, 미생물 생산고분자보다 생산이 비교적 수월할 뿐 아니라, 물성의 조절이 용이하여 다양한 기능을 부여할 수 있으므로 플라스틱 용도로 상업적으로 생산되고 있다.
한편, 기존의 화석연료를 활용하는 대신 재생이 가능한 식물유래 자원인 바이오매스를 원료로 하여 고분자를 합성할 수 있는데 이것이 바이오매스 수지이다.
하지만, 전술한 바이오매스, 예들 들면 바이오매스 수지, 생분해성 고분자 수지 등의 바이오 폴리머의 경우, 종래의 합성 고분자 수지 등의 난분해성 수지와 비교하여 사용자가 원하는 물리/화학적 특성을 충족하기 곤란한 점이 있다.
한편, 원하는 물리/화학적 특성을 충족시키기 곤란한 바이오매스는 난분해성 고분자 수지와 혼용하여 사용함으로써, 보다 친환경적인 제품을 제조할 수 있는바, 이러한 일례로서, 대한민국특허 제1460679호에는 칫솔 중 칫솔모만을 바이오매스 수지로 제조하여 환경오염을 저감시키는 기술이 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로서, 물리/화학적 성질이 우수한 난분해성 고분자 수지와 친환경적인 바이오 폴리머, 예를 들면 바이오매스 및/또는 생분해성 고분자 수지를 혼합사용하여 난분해성 고분자의 사용량을 감소시키면서도 원하는 물리/화학적 특성을 제공하여 환경오염을 감소시킬 수 있도록 하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은
고분자 수지로서 폴리프로필렌 5 내지 70중량%, 바이오매스로서 셀룰로스 20 내지 70중량%, PBAT 2 내지 20중량%, 생분해성 수지로서 폴리유산 2 내지 20중량%, 탄산칼슘 2 내지 10중량%, 계면활성제로서 암모늄 라우릴 설페이트 1 내지 10중량%, 이형제로서 스테아르산아연 1 내지 5중량%, 안정제로서 펙틴 1 내지 5중량%, 및 셀룰로우스계 바인더 1 내지 5중량%를 포함하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물에,
암모늄염을 포함하는 경화제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함하고,
유변성 알키드 수지를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하며,
에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 변형방지제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
비스페놀계 산화방지제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
디에틸렌 글리콜로 얻어지는 2가 알콜을 포함하는 물성계량제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 바이오매스를 이용한 수지 조성물은 난분해성 고분자 수지와 바이오매스 및/또는 생분해성 고분자 수지를 혼합하여 난연성, 내충격성, 내열성, 성형성 및/또는 내화학성 등의 물리/화학적 성질을 충족시키면서도 난분해성 고분자 수지의 사용량을 감소시켜 환경오염을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 고분자 수지 5 내지 70중량%, 바이오매스 20 내지 70중량%, PBAT, PBS, PBAT/PBS 중합체 또는 이들의 혼합물 2 내지 20중량%, 생분해성 수지 2 내지 20중량%, 탄산칼슘 2 내지 10중량%, 계면활성제 1 내지 10중량%, 이형제 1 내지 5중량%, 안정제 1 내지 5중량%, 및 바인더 1 내지 5중량%를 포함하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 수지 조성물, 특정적으로 바이오매스를 이용한 수지 조성물은 고분자 수지를 이용한 제품, 예를 들면 생산자재, 건축자재, 포장자재, 산업자재 등 그 대상을 특별히 한정하지 않고, 플라스틱으로 제조되는 제품으로서, 친환경으로 제조하고자 하는 모든 제품에 적용 가능하도록 한다.
본 발명에 따른 고분자 수지는 수지 조성물에 포함되어 제조되는 제품의 물리/화학적 성질, 예를 들면 내충격성, 내열성, 성형성 및/또는 내화학성 등을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 당업계에서 통상적으로 사용되는 고분자 수지라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), SAN(Styrene Acrylonitrile Copolymers), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔스티렌 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 고분자 수지의 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 5 내지 70중량%인 것이 좋다.
본 발명에 따른 바이오매스는 재생 가능한 유기자원 유래의 물질을 함유하며, 화학적 또는 생물학적으로 합성되어 고분자 재료로 사용될 수 있어 친환경적인 것으로서, 당업계의 통상적인 바이오매스라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 식물계/동물계 바이오매스; 천연섬유, 셀룰로스, 리그노 셀룰로스, 전분, 디엔계 고분자와 중합반응하여 바이오매스 탄성체로 제조된 식물성 오일의 지방산, 해조류 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋지만, 추천하기로는 천연섬유, 셀룰로스, 리그노셀룰로스, 전분, 식물성 오일의 지방산, 해조류 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋다.
바람직한 바이오매스의 사용량은 사용자의 선택에 따라 변경 가능하지만, 추천하기로는 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 20 내지 70중량%인 것이 좋다.
한편, 본 발명에 따른 바이오매스는 바이오매스 수지, 바이오폴리머로 지칭될 수 있지만, 본 발명의 용이한 설명을 위해, 상기 바이오매스 수지 또는 바이오폴리머 모두를 바이오매스로 통칭하여 지칭하기로 한다.
본 발명에 따른 PBAT, PBS, 및/또는 PBAT/PBS 중합체는 생분해성 고분자 수지의 일종이다.
상기 PBAT는 지방족 글리콜이며 1,4-부탄다이올(1,4-butanediol)과 방향족 성분인 디메틸 테레프탈레이트를 에스테르반응과 축중합 반응을 거쳐 얻어진 중합물로서, 비중은 1.25, 융점은 125℃, 수평균분자량은 약 45,480Da, 중량평균분자량은 약 129,720Da인 것을 사용하는 것이 좋다.
상기 PBS는 지방족 글리콜이며 1,4-부탄다이올(1,4-butanediol)과 지방족 디카르복실산으로서의 석신산(succinic acid)을 원료로하여 에스테르반응과 축중합 반응을 거쳐 얻어진 중합물로서, 비중은 1.26, 융점은 115℃, 수평균분자량은 약 46,530Da, 중량평균분자량은 약 113,650Da인 것을 사용하는 것이 좋다.
한편, 상기 PBAT/PBS 중합체 PBAT와 PBS의 중량비율이 90:10 내지 95:5인 것이 좋다.
여기서, 본 발명에 따른 PBAT, PBS, 및/또는 PBAT/PBS 중합체는 130 내지 150℃로 가열하여 펠렛 형태로 제조한 후 80 내지 90℃의 온도범위에서 200ppm 이하의 수분함량을 갖도록 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 2 내지 20%중량인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 생분해성 수지는 일정한 조건에서 수분, 자연계에 존재하는 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 미생물이나 분해효소 등의 작용으로 물과 이산화탄소로 완전히 분해될 수 있는 고분자 물질이다.
바람직한 생분해성 수지는 당업계의 통상적인 생분해성 수지라면 특별히 한정되지 않지만, 추천하기로는 지방족 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르, 방향족-지방족 폴리에스테르, 폴리유산공중합체, 예를 들면, 폴리부틸렌석시네이트, 폴리유산, 폴리락티드, 폴리카프로락톤 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 2 내지 20중량%인 것이 좋다.
본 발명에 따른 탄산칼슘은 수지 조성물, 특정적으로 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 이용하여 제품을 제조하는 경우, 조성물이 경화된 고형 상태를 유지하도록 하기 위한 것이다.
이때, 상기 탄산칼슘은 실리카로 대체되어 사용될 수도 있다.
바람직한 탄산칼슘의 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 2 내지 10중량%인 것이 좋다.
본 발명에 따른 계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양쪽성 계면활성제, 예를 들면 암모늄 라우릴 설페이트, 암모늄 라우레스 설페이트, 소듐 라우릴 설페이트 및 소듐 라우레스 설페이트, 코암포아세테이트, 코코암포디아세테이트, 라우로암포아세테이트, 라우로암포디아세테이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 1 내지 10중량%를 사용하는 것을 추천한다.
본 발명에 따른 이형제는 수지 조성물의 압축성형 또는 캐스팅 시 보다 용이한 탈착성을 제공한다.
바람직한 이형제는 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 1 내지 5중량%인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 안정제는 수지 조성물, 바람직하게는 바이오매스를 이용한 수지 조성물의 각 구성성분을 장시간 동안 안정적으로 보관하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 갖는 안정제라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 펙틴, 아라비아검, 카라야검, 트라가칸검, 로커스트빈검, 구아검, 타마린드검, 타라검, 담마검, 한천, 카라기난, 알긴산, 잔탄, 덱스트란, 글루칸, 젤라틴, 카제인, 셀루로오스 유도체 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 혼합물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 1 내지 5중량%인 것을 추천한다.
본 발명에 따른 바인더는 수지 조성물의 구성성분간의 결합력을 증가시켜 내구성을 향상시킨다.
바람직한 바인더는 유기/무기 바인더를 모두 사용할 수 있지만, 추천하기로는 셀룰로오스계 바인더, 젤라틴, 아크릴계 바인더, 에폭시계 바인더, 에스터계 바인더, 우레탄계 바인더, 에테르계 바인더, 카복실계 바인더, 아미드계 바인더 또는 이들로부터 선택된 적어도 하나 이상의 바인더를 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량%를 기준으로 1 내지 5중량%인 것을 추천한다.
특정 양태로서, 본 발명에 따른 수지 조성물, 특정적으로 바이오매스를 이용한 수지 조성물은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 경화제 2 내지 10중량부를 더 포함할 수 있다.
바람직한 경화제로는 아민 화합물, 암모늄염 화합물, 메르캅탄 화합물, 폴리 메르캅탄 화합물 및 카르복실 산으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 화합물을 사용하는 것이 좋다.
다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 수지 조성물은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 50 내지 200중량부의 용제를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 용제는 당업계에서 통상적으로 사용하는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 물을 사용하는 것이 좋지만, 유기용제를 사용하여도 무방하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 수지 조성물은 균열발생을 억제하고, 내구성을 향상시키기 위하여 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부의 유변성 알키드 수지, 유변성 우레탄 수지, 유변성 우레탄 수지의 지방산 에스테르, 유변성 에폭시 수지, 유변성 에폭시 수지의 지방산 에스테르, 바이오 폴리에틸렌 수지 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유변성은 지방산 등의 유성분을 분자 중에 함유하는 수지를 지칭하는 것으로서, 이러한 유변성 수지를 사용하게 되면 분산성, 기계적 성질, 경화성, 피막 형성성을 제어하기 용이하다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 수지 조성물은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부의 변형방지제를 더 포함할 수 있다.
바림직한 변형방지제는 폴리에틸렌, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리뷰텐, 하임팩트폴리스티렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 추천한다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 수지 조성물은 바이오매스를 이용한 수지 조성물의 산화를 방지하기 위하여 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 산화방지제 1 내지 10중량부를 더 포함한다.
바람직한 산화방지제는 아민계, 비스페놀계, 모노페놀계 및 유황계 산화방지제가 사용될 수 있다.
또 다른 특정 양태로서, 본 발명에 따른 바이오매스를 이용한 수지 조성물은 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부의 물성 계량제를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 물성 계량제는 생분해성 고분자, 예를 들면 폴리유산 또는 폴리락티드 등의 문제점인 낮은 인성 즉, 강도는 높지만 신장률이 부족해 쉽게 파단되는 특성을 보완하기 위해 사용된다.
바람직한 물성 계량제로는 디에틸렌 글리콜로 얻어지는 2가 알콜 또는 글리세롤, 트리메틸올 프로판으로부터 얻어지는 3가 알콜과 숙신산, 아디핀산으로부터 얻어지는 2가 산 또는 2가 산의 무수물 형태로부터 축중합에 의해 제조되는 것을 사용함이 바람직하고, 중량 평균 분자량이 50,000 내지 150,000Da이며, 용융지수 20 내지 30g/10min인 것이 적합하다.
이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
폴리프로필렌 80g, 셀룰로스 50g, PBAT 25g, 폴리유산 30g, 탄산칼슘 5g, 암모늄 라우릴 설페이트 4g, 스테아르산아연 2.5g, 펙틴 2.5g 및 셀룰로오스계 바인더 2.5g을 혼합하여 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 제조하였다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, PBAT 25g 대신 PBS 25g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, PBAT 25g 대신 PBAT와 PBS가 9:1의 중량비율로 혼합된 PBAT/PBS 중합체 25g을 사용하여 실시하였다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 암모늄염을 포함하는 경화제 10g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 유변성 알키드 수지 15g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 변형방지제 10g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 비스페놀계 산화방지제 5g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실시예 8]
실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 디에틸렌 글리콜로 얻어지는 2가 알콜을 포함하는 물성계량제 15g을 더 포함시켜 실시하였다.
[실 험]
실시예에 따라 제조된 바이오매스를 이용한 수지 조성물을 경화시켜 가로세로 각 5cm 크기의 플라스틱 조각을 제조한 뒤 내충격성(ISO11343), 내열성(190℃에서 30분간 보관후 열수축율 측정), 내성형성(외부 충격으로 인한 형태변화 관찰), 내화학성(클로로포름 용액에 30분 동안 담지하여 녹는지 여부를 확인함) 및 안정성(2달 동안 상온에 방치하여 색상이나 고형화되는 지 여부를 확인함) 을 측정하여 다음 표 1로 나타냈다.
내충격성(N/mm) 열수축율(%) 내성형성 내화학성 안정성
실시예 1 30 5 높음 녹지 않음 양호
실시예 2 31 4 높음 녹지 않음 양호
실시예 3 31 3 높음 녹지 않음 양호
실시예 4 30 3 높음 녹지 않음 양호
실시예 5 31 3 높음 녹지 않음 양호
실시예 6 32 <1 높음 녹지 않음 양호
실시예 7 31 5 높음 녹지 않음 양호
실시예 8 36 5 높음 녹지 않음 양호
표 1에 나타낸 바와 같이, 외부의 물리적 충격 및 화학적 충격에 강하고, 열에 강하며, 내성형성 및 안정성이 있는 것으로 나타났다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 고분자 수지로서 폴리프로필렌 5 내지 70중량%, 바이오매스로서 셀룰로스 20 내지 70중량%, PBAT 2 내지 20중량%, 생분해성 수지로서 폴리유산 2 내지 20중량%, 탄산칼슘 2 내지 10중량%, 계면활성제로서 암모늄 라우릴 설페이트 1 내지 10중량%, 이형제로서 스테아르산아연 1 내지 5중량%, 안정제로서 펙틴 1 내지 5중량%, 및 셀룰로우스계 바인더 1 내지 5중량%를 포함하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물에,
    암모늄염을 포함하는 경화제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 2 내지 10중량부로 더 포함하고,
    유변성 알키드 수지를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부로 더 포함하며,
    에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 변형방지제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하고,
    비스페놀계 산화방지제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 1 내지 10중량부로 더 포함하며,
    디에틸렌 글리콜로 얻어지는 2가 알콜을 포함하는 물성계량제를 바이오매스를 이용한 수지 조성물 100중량부를 기준으로 5 내지 20중량부로 더 포함하는 바이오매스를 이용한 수지 조성물.
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