KR101917175B1 - 내한성이 우수한 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 고분자 수지 조성물 - Google Patents

내한성이 우수한 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 고분자 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 a) 이산화탄소와 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알킬렌옥사이드; 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시 또는 (C1-C20)알킬로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 에폭사이드 화합물의 공중합에 의한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 및 b) 지방족 및 방향족 디카르복실산 및 지방족 디히드록시 화합물을 기재로 하는 폴리에스테르, 및 지방족 디카르복실산 및 지방족 디올로부터 형성된 지방족 폴리에스테르 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 부분 방향족 폴리에스테르를 포함하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 조성물을 제공할 수 있다.

Description

내한성이 우수한 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 고분자 수지 조성물{Aliphatic polycarbonate/Polyester polymer blend with superior low-temperature resistance}
본 발명은 지방족 폴리카보네이트 수지 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지방족 폴리카보네이트 수지 및 부분 방향족 폴리에스테르를 포함하여 우수한 내한특성 및 인장특성을 가지면서 차단성이 뛰어난 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.
종래 산업 전반에 걸친 제품들은 유해가스를 발생시키거나 석유를 원료로 하여 제조되기 때문에 석유자원의 고갈로 인한 지속적인 가격 상승을 가져올 뿐만 아니라 제조공정상 많은 에너지를 소모하거나 대량의 이산화탄소 등의 온실가스를 방출하여 환경오염의 문제가 있다. 또한, 이러한 제품들을 매립시 생분해 시간이 많이 소요되고, 소각시 환경호르몬 또는 유독가스 등의 유해물질이 방출되어 심각한 환경오염을 야기시켜 장기적으로 친환경 제품으로의 전환이 요구되는 실정이다.
미국 공개특허 제20030013840호(특허문헌 1)에서는 자연환경 보호차원에서 가수분해나 미생물에 의한 생분해가 가능한 폴리알킬렌 카보네이트 공중합체 및 제조방법에 관하여 개시하고 있다. 상기 폴리알킬렌 카보네이트 공중합체는 열분해 온도가 낮고 생분해 특성이 뛰어난 반면, 유연성이 현저히 떨어짐으로써 적용 범위가 상당히 제한적인 문제가 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 이산화탄소를 원료로 하는 고분자로 폴리알킬렌 카보네이트 및 이들의 공중합체가 다양하게 개발되고 있으며, 이는 친환경 수지로 우수한 강도 및 투명도, 차단성, 크린 버닝(clean burning) 특성으로 인하여 다양한 용도에서 사용되고 있지만, 내한 특성, 인장강도 및 신율이 낮고 강직한 특성(brittle)으로 인하여 유연성이 요구되는 포장용 필름 분야 뿐만 아니라 그 응용분야에 제한이 있어 이를 개선할 필요성이 있다.
미국 공개특허 제20030013840호 (2003.01.16)
따라서, 본 발명은 상기의 문제를 해결하는 과정에서 창안된 것으로, 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지에 부분 방향족 폴리에스테르 수지를 포함하여 신율 및 인장강도를 높이고, 유연성을 향상시키고, 특히 내한특성을 획기적으로 개선하여 다양한 산업분야에 적용이 가능한 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 수지 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,
a) 이산화탄소와 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알킬렌옥사이드; 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시 또는 (C1-C20)알킬로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 에폭사이드 화합물의 공중합에 의한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 및
b) 지방족 및 방향족 디카르복실산 및 지방족 디히드록시 화합물을 기재로 하는 폴리에스테르, 및 지방족 디카르복실산 및 지방족 디올로부터 형성된 지방족 폴리에스테르 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 부분 방향족 폴리에스테르를 포함하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 조성물을 제공한다.
이때, 본 발명에서 내한특성을 향상시키고자,
상기 a) 및 b)의 총 중량을 기준으로, a)는 60 내지 95 중량% 및 b)는 5 내지 40 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 a)의 함량이 60중량% 미만이면, 필름의 강도가 저하되며, 95중량% 초과하면 내한 특성이 향상되지 않는 문제가 발생하고, 상기 b) 의 함량이 5중량% 미만이면 인장 특성이 발현되지 않으며, 40 중량% 초과하면 지방족 폴리카보네이트에 기인한 차단특성이 발현되지 않는 문제가 발생한다.
상기의 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지는 구조적 특수성과 가공 첨가제의 우수한 상용성으로 인해 인장 및 인열 강도가 우수하며, 신율이 뛰어나 유연성을 부여할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리(알킬렌 카보네이트)수지는 에스케이 이노베이션에서 기출원한 (한국공개특허공보 제2009-0090154호, 제2010-067593호 및 제2010-0013255)된 것을 사용하였다.
상기 폴리알킬렌 카보네이트는 이산화탄소와 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알킬렌옥사이드; 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시 또는 (C1-C20)알킬로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 에폭사이드 화합물의 공중합으로 제조된다.
이때, 상기 에폭사이드 화합물은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부텐 옥사이드, 펜텐 옥사이드, 헥센 옥사이드, 옥텐 옥사이드, 데센 옥사이드, 도데센 옥사이드, 테트라데센 옥사이드, 헥사데센 옥사이드, 옥타데센 옥사이드, 부타디엔 모녹사이드, 1,2-에폭사이드-7-옥텐, 에피플루오로하이드린, 에피클로로하이드린, 에피브로모하이드린, 글리시릴 메틸 에테르, 글리시딜 에틸 에테르, 글리시딜 노말프로필 에테르, 글리시딜 2차부틸 에테르, 글리시딜 노말 또는 이소펜틸 에테르, 글리시딜 노말헥실 에테르, 글리시딜 노말헵틸 에테르, 글리시딜 노말 옥틸 또는 2-에틸-헥실 에테르, 글리시딜 노말 또는 이소노닐 에테르, 글리시딜 노말데실 에테르, 글리시딜 노말도데실 에테르, 글리시딜 노말테트라데실 에테르, 글리시딜 노말헥사데실 에테르, 글리시딜 노말옥타데실 에테르, 글리시딜 노말아이코실 에테르, 아이소프로필 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르, t-부틸 글리시딜 에테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 사이클로펜텐 옥사이드, 사이클로헥센 옥사이드, 사이클로옥텐 옥사이드, 사이클로도데센 옥사이드, 알파-파이넨 옥사이드, 2,3-에폭사이드노보넨, 리모넨 옥사이드, 디엘드린, 2,3-에폭사이드프로필벤젠, 스타이렌 옥사이드, 페닐프로필렌 옥사이드, 스틸벤 옥사이드, 클로로스틸벤 옥사이드, 디클로로스틸벤 옥사이드, 1,2-에폭시-3-페녹시프로판, 벤질옥시메틸 옥시란, 글리시딜-메틸페닐 에테르, 클로로페닐-2,3-에폭사이드프로필 에테르, 에폭시프로필 메톡시페닐 에테르 바이페닐 글리시딜 에테르, 글리시딜 나프틸 에테르, 글리시돌 초산 에스테르, 글리시딜 프로피오네이트, 글리시딜 부탄노에이트, 글리시딜 노말펜타노에이트, 글리시딜 노말헥사노에이트, 글리시딜 헵타노에이트, 글리시딜 노말옥타노에이트, 글리시딜 2-에틸헥사노에이트, 글리시딜 노말노나노에이트, 글리시딜 노말데카노에이트, 글리시딜 노말 도데카노에이트, 글리시딜 노말테트라데카노에이트, 글리시딜 노말헥사데카노에이트, 글리시딜 노말옥타데카노에이트, 글리시딜 아이코사노에이트로 이루어진 군으로부터 1 종 또는 2 종 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 폴리(알킬렌 카보네이트)는 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112012091359510-pat00001
(상기 화학식 1에서, w는 2 내지 10의 정수이고, x는 5 내지 100의 정수이며, y는 0 내지 100의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이고, R은 수소, (C1~C4)알킬 또는 -CH2-O-R'(R'는 (C1~C8)알킬)이다.)
이때, 상기 폴리(알킬렌 카보네이트)에서 알킬렌은 에틸렌옥사이드, 프로필렌, 1-부틸렌, 사이클로헥센옥사이드, 알킬글리시딜에테르, n-부틸, n-옥틸 등을 포함하는 것으로, 이에 한정되지는 않는다.
이는 하기 화학식 2의 착화합물을 촉매를 이용하여, 히드록실 또는 카복시 산기를 단말기 또는 측쇄에 포함하는 고분자 화합물 존재 하에, 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알킬렌옥사이드; 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시 또는 (C1-C20)알킬로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 에폭사이드 화합물 및 이산화탄소를 교대 공중합하여 제조된다.
[화학식 2]
Figure 112012091359510-pat00002
상기 화학식 2에서,
M은 코발트 3가 또는 크롬 3가이고;
A는 산소 또는 황 원자이고;
Q는 두 질소 원자를 연결하여 주는 다이라디칼이고;
R1 내지 R10은 서로 독립적으로 수소; 할로겐; (C1-C20)알킬; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬; (C2-C20)알케닐; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C2-C20)알케닐; (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; (C1-C20)알콕시; (C6-C30)아릴옥시; 포밀; (C1-C20)알킬카보닐; (C6-C20)아릴카보닐; 또는 하이드로카빌로 치환된 14족 금속의 메탈로이드 라디칼이며;
상기 R1 내지 R10 중 2개가 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 R1 내지 R10 및 Q가 포함하는 수소들 중 적어도 1 개 이상은 하기 화학식 a, 화학식 b 및 화학식 c로 이루어진 군으로부터 선택되는 양성자단이고;
[화학식 a]
Figure 112012091359510-pat00003
[화학식 b]
Figure 112012091359510-pat00004
[화학식 c]
Figure 112012091359510-pat00005
X-는 서로 독립적으로 할로겐 음이온; HCO3 -; BF4 -; ClO4 -; NO3 -; PF6 -; (C6-C20)아릴옥시 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴옥시 음이온; (C1-C20)알킬카르복시 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬카르복시 음이온; (C6-C20)아릴카르복시 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴카르복시 음이온; (C1-C20)알콕시 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알콕시 음이온; (C1-C20)알킬카보네이트 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬카보네이트 음이온; (C6-C20)아릴카보네이트 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴카보네이트 음이온; (C1-C20)알킬설포네이토(alkylsulfonate) 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬설포네이토(alkylsulfonate) 음이온; (C1-C20)알킬아미도(amido) 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬아미도(amido) 음이온; (C6-C20)아릴아미도(amido) 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴아미도(amido) 음이온; (C1-C20)알킬카바메이트 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬카바메이트 음이온; (C6-C20)아릴카바메이트 음이온; 할로겐 원자, 질소 원자, 산소 원자, 규소 원자, 황 원자 및 인 원자 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴카바메이트 음이온이고;
Z는 질소 또는 인 원자이고;
R21, R22, R23, R31, R32, R33, R34 및 R35는 서로 독립적으로 (C1-C20)알킬; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬; (C2-C20)알케닐; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C2-C20)알케닐; (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 또는 하이드로카빌로 치환된 14족 금속의 메탈로이드 라디칼이며; R21, R22 및 R23 중 2개 또는 R31, R32, R33, R34 및 R35 중 2개가 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R41, R42 및 R43 는 서로 독립적으로 수소; (C1-C20)알킬; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬; (C2-C20)알케닐; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C2-C20)알케닐; (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C1-C20)알킬(C6-C20)아릴; (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 할로겐, 질소, 산소, 규소, 황 및 인 중 하나 이상을 포함하는 (C6-C20)아릴(C1-C20)알킬; 또는 하이드로카빌로 치환된 14족 금속의 메탈로이드 라디칼이며; R41, R42 및 R43 중 2개는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
X'는 산소원자, 황원자 또는 N-R (여기서 R은 (C1-C20)알킬)이고;
n은 R1 내지 R10 및 Q가 포함하는 양성자단의 총 수에 1을 합한 정수이고;
X-는 M에 배위할 수도 있고;
이민의 질소 원자는 M에 탈배위 할 수 있다.
본 발명에서 바람직한 폴리(알킬렌 카보네이트)수지는 폴리프로필렌 옥사이드와 이산화탄소로 공중합된 폴리(프로필렌 카보네이트)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지는 중량평균분자량이 50,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 하며, 보다 바람직하게는 100,000 내지 200,000이 좋다. 이때, 상기 폴리(알킬렌 카보네이트)수지의 유리전이온도(Tg)는 10 ~ 40℃이며, MI(Melt Index, 150도/5kg)는 0.1 ~ 20인 것을 특징으로 한다.
상기 범위의 중량평균분자량을 가짐으로써 내한특성 및 차단특성이 현저하게 향상되는 장점이 있으며, 분자량이 50,000 미만일 경우, 수지 압출 용융 시, 점도가 낮아 가공이 어려운 문제가 있으며, 분자량이 1,000,000 초과일 경우, 압출 용융 시 압력이 많이 높아지기에 생산성에 단점을 나타낸다.
본 발명에서 부분 방향족 폴리에스테르로서, 지방족 및 방향족 디카르복실산 및 지방족 디히드록시 화합물을 기재로 하는 폴리에스테르, 및 지방족 디카르복실산 및 지방족 디올로부터 형성된 지방족 폴리에스테르를 사용하는 것이 좋으며, 이들 둘 이상의 폴리에스테르 혼합물도 가능하다. 또한, 폴리에테르 에스테르, 폴리에스테르 아미드 또는 폴리에테르 에스테르 아미드를 포함하는 폴리에스테르 유도체, 선형 비-사슬 연장된 폴리에스테르, 사슬 연장된 및/또는 분지화된 부분 방향족 폴리에스테르를 사용하는 것도 포함한다.
상기 부분방향족 폴리에스테르 중합체는 하기 화학식 3의 코폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있으며. 구체적으로는 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT,poly(butylene adipate-co-terephthalate) 또는 폴리(부틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트)(PBST,poly(butylene succinate-co-terephthalate)) 가 바람직하다.
[화학식 3]
Figure 112012091359510-pat00006
Figure 112012091359510-pat00007
(상기 화학식 3에서, m 및 p는 각각 2 내지 10의 정수이고, n은 1 내지 18의 정수이고,
Figure 112012091359510-pat00008
은 (a)분자량 200 내지 10,000인 폴리에스테리 폴리올 트리올, (b)분자량 200 내지 10,000인 폴리에테르 글리콜, (c)분자량 200 내지 10,000인 폴리에스테르 폴리올 디올 중에서 선택되는 1종의 폴리올이며, x, y, v 및 w는 각각 독립적으로 0 내지 100의 정수이며, 동시에 0이 아니다.)
본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 수지 조성물은 원하는 물성 요구에 따라, 무기 충전제, 연화제, 산화방지제, 노화방지제, 안정제, 점착 부여 수지, 개질 수지, 레벨링제, 블로킹방지제, 경화촉진제, 이온성 액체, 소포제, 가소제, 염료, 안료, 착색제, 자외선 차단제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선흡수제, 알칼리 금속염, 윤활제 및 용제로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명은 상기 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 수지 조성물을 이용하여 하기 식 1 내지 식 3을 만족하는 성형물, 필름 또는 섬유를 제공할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
500 ≤ ETD ≤ 800 [식 1]
50 ≤ EMD ≤ 400 [식 2]
-30 ≤ Tc ≤ -10 [식 3]
(상기 식 1에서 ETD는 수직방향의 신율(%)이고, 식 2에서 EMD는 수평방향의 신율(%)이며, 식 3에서 Tc는 내한온도(℃)이다.)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 고분자 수지 조성물은 환경친화적이면서 가스 차단성이 우수하고, 신율 및 인장강도의 인장 특성을 높여 기계적 물성이 뛰어나면서도 유연성이 우수하며, 특히 내한성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(물성평가)
1. 인장강도/신율 : ASTM D638에 의거하여 측정하였다.
2. 인열강도는 ASTM D1004 에 의거하여 측정하였다.
3. 내한성 : 시트 시편(30×70mm) 5개를 0, -5, -10, -15, -20, -25, -30. -35 ℃의 챔버 내에서 1시간 유지 후 취구에 설치된 시편을 접었다 편 후 갈라지거나 깨지는 정도를 확인하는 Folding Test로 평가하였으며, Fail이 나지 않는 한계점을 내한성 온도로 측정하였다. 2개 이상이 갈라지거나 깨지면 Fail로 평가하였다.
4. 탁도(Haze)
다층필름을 필름 폭 7 cm, 길이 7 cm 크기로 샘플을 준비한 후 탁도를 Haze Meter 300A, NIPPON DENSHOKU을 이용하여 2회 이상 측정하여 평균치를 사용하였다.
5. 산소투과도 (O2 permeability)
MOCON OX-TRAN(Model 2161) 장비를 이용하여 산소투과도(Oxygen Permeablilty)를 측정하였다.
6. 수분투과도 (H2O permeability)
MOCON PERMATRAN-W(Model 3133)장비를 이용하여 수분투과도(Water Vaper Permeablilty)를 측정하였다.
[실시예 1]
폴리(프로필렌 카보네이트) 수지(SK Innovation, GreenPolTM) 60중량% 및 부분 방향족 폴리에스테르(폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)) 40중량%를 이축압출기(twin extruder)를 이용하여 블랜딩하여 펠렛화 하였다. 상기 블랜딩시, 이축압출기의 온도를 120/160/165/175/175℃ 로 하였다. 상기 제조된 폴리(프로필렌 카보네이트) 과 부분 방향족 폴리에스테르가 블랜딩된 펠렛을 압출기에 투입하여 용융시킨 후, 블로운 성형기를 이용하여 필름을 제조하였다. 이때 상기 압출시 압출기 온도를 120/160/165/175/180℃ 로 용융 압출하였다. 제조된 필름의 두께를 측정한 결과, 50㎛이었다. 제조된 필름의 물성을 측정한 후, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 폴리(프로필렌 카보네이트) 수지(SK Innovation, GreenPolTM) 70중량% 및 부분 방향족 폴리에스테르(폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)) 30중량%를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 1]
상기 실시예 1에서 부분 방향족 폴리에스테르를 사용하지 않고, 폴리(프로필렌 카보네이트)수지(SK Innovation, GreenPolTM)만을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 기술한 실시예에 따라 제조된 필름 대하여 각 실시예에 따른 샘플을 5개씩 채취하여 물성을 평가한 결과를 표 1에 정리하였다.
[표 1]
Figure 112012091359510-pat00009
상기 표에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 지방족 폴리카보네이트/폴리에스테르 고분자 수지 조성물은 폴리(알킬렌 카보네이트)수지 및 부분 방향족 폴리에스테르를 포함하여, 우수한 인장강도, 신장율, 인열강도 특성을 나타내며, 차단성이 높고, 특히 내한온도가 -30℃에 이르는 정도로 내한특성이 뛰어남을 확인할 수 있었다.

Claims (12)

  1. a) 유리전이온도(Tg)는 10 ~ 40℃이며, MI(Melt Index, 150도/5kg)는 0.1 ~ 20이고, 이산화탄소와 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C2-C20)알킬렌옥사이드; 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시 또는 (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시로 치환 또는 비치환된 (C4-C20)사이클로알킬렌옥사이드; 및 할로겐, (C1-C20)알킬옥시, (C6-C20)아릴옥시, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬(aralkyl)옥시 또는 (C1-C20)알킬로 치환 또는 비치환된 (C8-C20)스타이렌옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 에폭사이드 화합물의 공중합에 의한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 및
    b) 지방족 디카르복실산, 방향족 디카르복실산 및 지방족 디히드록시 화합물을 기재로 하는 부분 방향족 폴리에스테르를 포함하고,
    하기 식 1 내지 식 3을 만족하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트)수지 조성물의 성형물.
    500 ≤ ETD ≤ 800 [식 1]
    50 ≤ EMD ≤ 400 [식 2]
    -30 ≤ Tc ≤ -10 [식 3]
    (상기 식 1에서 ETD는 수직방향의 신율(%)이고, 식 2에서 EMD는 수평방향의 신율(%)이며, 식 3에서 Tc는 내한온도(℃)이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 a) 및 b)의 총 중량을 기준으로, a)는 60 내지 95 중량% 및 b)는 5 내지 40 중량%인 것을 특징으로 하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 조성물의 성형물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 조성물의 성형물.
    [화학식 1]
    Figure 112018078161882-pat00010

    (상기 화학식 1에서, w는 2 내지 10의 정수이고, x는 5 내지 100의 정수이며, y는 1 내지 100의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이고, R은 수소, (C1~C4)알킬 또는 -CH2-O-R'(R'는 (C1~C8)알킬)이다.)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지는 중량평균분자량이 50,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 조성물의 성형물.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지는 폴리프로필렌 옥사이드와 이산화탄소로 공중합된 폴리(프로필렌 카보네이트)인 것을 특징으로 하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트) 수지 조성물의 성형물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 부분방향족 폴리에스테르는 폴리(부틸렌 아디페이트-코-테레프탈레이트)(PBAT,poly(butylene adipate-co-terephthalate) 또는 폴리(부틸렌 숙시네이트-코-테레프탈레이트)(PBST,poly(butylene succinate-co-terephthalate))인 것을 특징으로 하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트)수지 조성물의 성형물.
  8. 제 1항에 있어서,
    무기 충전제, 연화제, 산화방지제, 노화방지제, 안정제, 점착 부여 수지, 개질 수지, 레벨링제, 블로킹방지제, 경화촉진제, 이온성 액체, 소포제, 가소제, 염료, 안료, 착색제, 자외선 차단제, 형광증백제, 분산제, 열안정제, 광안정제, 자외선흡수제, 알칼리 금속염, 윤활제 및 용제로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌 카보네이트)수지 조성물의 성형물.
  9. 삭제
  10. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 내지 제 8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 수지 성형물을 포함하고, 하기 식 1 내지 식 3을 만족하는 필름.
    500 ≤ ETD ≤ 800 [식 1]
    50 ≤ EMD ≤ 400 [식 2]
    -30 ≤ Tc ≤ -10 [식 3]
    (상기 식 1에서 ETD는 수직방향의 신율(%)이고, 식 2에서 EMD는 수평방향의 신율(%)이며, 식 3에서 Tc는 내한온도(℃)이다.)
  11. 제 1항 내지 제 4항 및 제 6항 내지 제 8항 중에서 선택되는 어느 한 항의 수지 성형물을 포함하며, 하기 식 1 내지 식 3을 만족하는 섬유.
    500 ≤ ETD ≤ 800 [식 1]
    50 ≤ EMD ≤ 400 [식 2]
    -30 ≤ Tc ≤ -10 [식 3]
    (상기 식 1에서 ETD는 수직방향의 신율(%)이고, 식 2에서 EMD는 수평방향의 신율(%)이며, 식 3에서 Tc는 내한온도(℃)이다.)

  12. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리(알킬렌카보네이트)수지 조성물은 지방족 디카르복실산 및 지방족디올로부터 형성된 지방족 폴리에스테르를 더 포함하는 내한성이 우수한 폴리(알킬렌카보네이트)수지 조성물의 성형물.

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