KR102106116B1 - Resin composition comprising polyalkylene carbonate - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따르면 폴리알킬렌 카보네이트에 일정 함량의 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose)를 포함하여, 열안정성, 인장강도 및 치수 안정성이 향상되며, 투명성은 유지되는 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물이 제공된다.The present invention relates to a resin composition comprising polyalkylene carbonate. More specifically, according to the present invention, a polyalkylene carbonate contains a certain amount of nanocrystalline cellulose, which improves thermal stability, tensile strength and dimensional stability, and includes polyalkylene carbonate that maintains transparency. A resin composition is provided.

Description

폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물{RESIN COMPOSITION COMPRISING POLYALKYLENE CARBONATE}Resin composition containing polyalkylene carbonate {RESIN COMPOSITION COMPRISING POLYALKYLENE CARBONATE}

본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a resin composition comprising polyalkylene carbonate.

폴리알킬렌 카보네이트는 비결정성의 투명 수지로서, 유사 계열의 엔지니어링 플라스틱인 방향족 폴리카보네이트와 달리, 지구 온난화의 주범인 이산화탄소를 주원료로 한다. 또한, 폴리알킬렌카보네이트는 생분해성을 나타내며 연소 시 이산화탄소와 물로 완전히 분해되어 탄소 잔류물이 남지 않는 장점을 가지고 있다.Polyalkylene carbonate is an amorphous transparent resin, and unlike aromatic polycarbonate, which is a similar type of engineering plastic, uses carbon dioxide, which is a major cause of global warming, as its main raw material. In addition, polyalkylene carbonate exhibits biodegradability and has the advantage that carbon residues are not completely decomposed into carbon dioxide and water during combustion.

그런데, 폴리알킬렌 카보네이트는 우수한 투명성, 인장강도, 탄성력, 산소 차단성 등을 갖지만, 펠렛이나 필름 형태로 가공할 경우 블로킹(blocking) 현상이 나타나 취급이 용이하지 않고, 치수 안정성이 떨어지는 등의 단점이 있다.However, polyalkylene carbonates have excellent transparency, tensile strength, elasticity, and oxygen barrier properties, but when processed in the form of pellets or films, blocking phenomena occur, resulting in poor handling and poor dimensional stability. There is this.

그에 따라, 폴리알킬렌 카보네이트의 물성을 개선할 수 있는 다른 종류의 수지, 예를 들면, 생분해성을 갖는 폴리락타이드 등을 혼합하여 사용하려는 시도가 이루어지고 있다. 폴리락타이드(혹은 폴리락트산이나 폴리유산) 수지는 기존의 원유기반의 수지와 달리 바이오매스(biomass)를 기반으로 하기 때문에, 재생자원으로 활용 가능하고, 생산 시 기존의 수지에 비해 지구 온난화 가스인 CO2가 적게 배출되며, 매립 시 수분 및 미생물에 의해 생분해되는 등의 친환경적인 속성을 갖고 있으며, 동시에 기존의 원유 기반 수지에 준하는 적절한 기계적 강도를 지닌 소재이다.Accordingly, attempts have been made to mix and use other types of resins capable of improving the physical properties of polyalkylene carbonates, such as biodegradable polylactide. Since polylactide (or polylactic acid or polylactic acid) resin is based on biomass, unlike conventional crude oil-based resins, it can be used as a renewable resource, and is a global warming gas compared to conventional resins in production. It emits less CO2, has eco-friendly properties such as biodegradation by moisture and microorganisms when landfilling, and is at the same time a material with adequate mechanical strength that is comparable to existing crude oil-based resins.

이러한 폴리락타이드 수지는 주로 일회용 포장/용기, 코팅, 발포, 필름/시트 및 섬유 용도로 사용되어 왔고, 최근에는 폴리락타이드 수지를 ABS, 또는 폴리프로필렌 등의 기존 수지와 혼합하여 물성을 보강한 후, 휴대폰 외장재 또는 자동차 내장재 등의 반영구적 용도로 사용하려는 노력이 활발해지고 있다. 그러나, 폴리락타이드 수지는 제조 시 사용된 촉매나, 공기 중의 수분 등의 인자에 의하여 자체적으로 생분해되는 등 폴리락타이드 자체의 물성적 약점으로 인해 아직까지는 그 응용 범위가 제한되고 있는 상황이다. These polylactide resins have been mainly used for disposable packaging / containers, coatings, foams, films / sheets, and textiles. Recently, polylactide resins are mixed with existing resins such as ABS or polypropylene to reinforce physical properties. Later, efforts to use it for semi-permanent uses, such as mobile phone exterior materials or automobile interior materials, are becoming active. However, the application scope of the polylactide resin is still limited due to the physical weakness of the polylactide itself, such as biodegradation by itself, such as a catalyst used in manufacturing or moisture in the air.

또한, 투명한 필름용도 개발을 위해서는, PEC의 장점인 투명성을 유지하면서 열안정성, 치수 안정성 등의 단점 보완을 하기 위한 연구가 필요하다.In addition, in order to develop transparent film applications, research is needed to compensate for disadvantages such as thermal stability and dimensional stability while maintaining transparency, which is an advantage of PEC.

본 발명의 목적은 열안정성, 인장강도 및 치수 안정성이 향상되며, 투명성은 유지되는 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물과 이를 이용한 성형품을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a resin composition comprising a polyalkylene carbonate in which thermal stability, tensile strength and dimensional stability are improved, and transparency is maintained, and a molded article using the same.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부에 대하여,The present invention is based on 100 parts by weight of a polyalkylene carbonate containing a repeating unit represented by the following formula (1),

5 내지 20nm의 직경 및 100 내지 500nm 길이를 갖는 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose) 1 내지 15 중량부; 및1 to 15 parts by weight of nanocrystalline cellulose having a diameter of 5 to 20 nm and a length of 100 to 500 nm; And

200 내지 2,500 중량부의 유기 용매;를 포함하며,200 to 2,500 parts by weight of an organic solvent; containing,

상기 폴리알킬렌 카보네이트는 고형분 함량이 15 내지 25중량% 농도를 갖는 용액 상태로 포함되는 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.The polyalkylene carbonate provides a resin composition comprising polyalkylene carbonate which is contained in a solution state having a solid content of 15 to 25% by weight.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016013577497-pat00001
Figure 112016013577497-pat00001

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 내지 R4 중 적어도 어느 두 개는 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있고,R 1 to R 4 is each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 to At least any two of R 4 may be connected to each other to form a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms,

m은 10 내지 1,000 정수이다.m is an integer from 10 to 1,000.

또한, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부; 및 In addition, the present invention is 100 parts by weight of a polyalkylene carbonate containing a repeating unit represented by the following formula (1); And

5 내지 20nm의 직경 및 100 내지 500nm 길이를 갖는 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose) 1 내지 15 중량부를 포함하는 성형품을 제공한다: Provided is a molded article comprising 1 to 15 parts by weight of nano crystalline cellulose having a diameter of 5 to 20 nm and a length of 100 to 500 nm:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016013577497-pat00002
Figure 112016013577497-pat00002

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 내지 R4 중 적어도 어느 두 개는 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있고,R 1 to R 4 is each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 to At least any two of R 4 may be connected to each other to form a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms,

m은 10 내지 1,000 정수이다.m is an integer from 10 to 1,000.

본 발명은 나노 결정 셀룰로오스 (NCC)를 특정 함량 범위로 포함하는 복합재료를 개발하여, 열안정성, 인장강도 및 치수 안정성을 향상시킬 수 있고, 또한 투명성은 유지하는 폴리알킬카보네이트를 포함하는 수지 조성물과 이를 이용한 성형품을 제공하는 효과를 제공한다.The present invention is to develop a composite material containing a nano-crystalline cellulose (NCC) in a specific content range, to improve the thermal stability, tensile strength and dimensional stability, and also a resin composition comprising a polyalkyl carbonate to maintain transparency It provides an effect of providing a molded article using the same.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 대한 투명성 결과를 비교하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 열안정성의 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.
1 is a comparison of the transparency results of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the comparison of the results of the thermal stability of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention.

이하에서 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The terms or words used in the specification and claims should not be interpreted as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to best describe his or her invention. Based on the principle that it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention.

또한 본 발명의 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.Also, as used in the present specification, the meaning of “comprising” embodies a specific characteristic, region, integer, step, operation, element, and / or component, and other characteristic, region, integer, step, operation, element and / or It does not exclude the presence or addition of ingredients.

이하에서는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따른 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물과 성형품에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a resin composition and a molded article comprising a polyalkylene carbonate according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부에 대하여, 5 내지 20nm의 직경 및 100 내지 500nm 길이를 갖는 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose) 1 내지 15 중량부; 및 200 내지 2,500 중량부의 유기 용매;를 포함하며, 상기 폴리알킬렌 카보네이트는 고형분 함량이 15 내지 25중량% 농도를 갖는 용액 상태로 포함되는 폴리알킬렌 카보네이트를 포함하는 수지 조성물이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, with respect to 100 parts by weight of polyalkylene carbonate containing a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1, nanocrystalline cellulose having a diameter of 5 to 20 nm and a length of 100 to 500 nm 1 to 15 parts by weight; And 200 to 2,500 parts by weight of an organic solvent; includes, wherein the polyalkylene carbonate is provided with a resin composition comprising a polyalkylene carbonate contained in a solution state having a solid content of 15 to 25% by weight.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016013577497-pat00003
Figure 112016013577497-pat00003

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 내지 R4 중 적어도 어느 두 개는 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있고,R 1 to R 4 is each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 to At least any two of R 4 may be connected to each other to form a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms,

m은 10 내지 1,000 정수이다.m is an integer from 10 to 1,000.

상기 폴리알킬렌 카보네이트는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 비결정성의 고분자로서, 유사계열의 합성 수지인 방향족 폴리카보네이트와 달리, 생분해가 가능하고 낮은 온도에서 열분해가 가능할 뿐 아니라, 이산화탄소와 물로 완전히 분해되어 탄소 잔류물이 없다는 장점을 가지고 있다. 또한, 상기 폴리알킬렌 카보네이트는 약 40℃ 이하, 예를 들어, 약 10 내지 약 40℃ 정도의 비교적 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지면서 이 범위 내에서의 조절이 가능하다(Inoue et al. Polymer J., 1982, 14, 327-330).The polyalkylene carbonate is an amorphous polymer including a repeating unit represented by Chemical Formula 1, and unlike aromatic polycarbonate, which is a synthetic resin of a similar type, is biodegradable and thermally decomposable at low temperatures. It has the advantage of being completely decomposed into water and free of carbon residues. In addition, the polyalkylene carbonate has a relatively low glass transition temperature (Tg) of about 40 ° C. or less, for example, about 10 to about 40 ° C., and control within this range is possible (Inoue et al. Polymer J., 1982, 14, 327-330).

본 발명의 폴리알킬렌 카보네이트의 제조방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 에폭사이드계 화합물과 이산화탄소를 공중합하여 얻어질 수 있다. 또는 환상 카보네이트의 개환중합에 의해서도 얻어질 수 있다. 상기 알킬렌 옥사이드와 이산화탄소의 공중합은 아연, 알루미늄, 코발트 등의 금속 착화합물의 존재 하에서 행할 수 있다.The method for producing the polyalkylene carbonate of the present invention is not particularly limited, but can be obtained by, for example, copolymerizing an epoxide-based compound with carbon dioxide. Or it can also be obtained by ring-opening polymerization of cyclic carbonate. The copolymerization of the alkylene oxide and carbon dioxide can be performed in the presence of a metal complex compound such as zinc, aluminum, and cobalt.

유기금속 촉매의 존재 하에 에폭사이드계 화합물과 이산화탄소를 사용하여 공중합을 통해 폴리알킬렌 카보네이트를 제조하는 경우, 상기 에폭사이드계 화합물은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1-부텐 옥사이드, 2-부텐 옥사이드, 이소부티렌 옥사이드, 1-펜텐 옥사이드, 2-펜텐 옥사이드, 1-헥센 옥사이드, 1-옥텐 옥사이드, 시클로펜텐 옥사이드, 시클로헥센 옥사이드, 스티렌 옥사이드 또는 부타디엔 모노옥사이드 등이나, 이들 중에 선택된 2종 이상의 다양한 에폭사이드계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. When polyalkylene carbonate is prepared by copolymerization using an epoxide-based compound and carbon dioxide in the presence of an organometallic catalyst, the epoxide-based compound is ethylene oxide, propylene oxide, 1-butene oxide, 2-butene oxide, iso Butylene oxide, 1-pentene oxide, 2-pentene oxide, 1-hexene oxide, 1-octene oxide, cyclopentene oxide, cyclohexene oxide, styrene oxide or butadiene monooxide, etc. It may be a compound, but is not limited thereto.

이러한 폴리알킬렌 카보네이트는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 단일 중합체일 수 있으며; 또는 상기 화학식 1의 범주에 속하는 2 종 이상의 반복 단위를 포함하는 공중합체이거나, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위와 함께 알킬렌 옥사이드계 반복 단위 등을 포함하는 공중합체일 수 있다.The polyalkylene carbonate may be a single polymer including a repeating unit represented by Chemical Formula 1; Or it may be a copolymer containing two or more types of repeating units belonging to the category of Chemical Formula 1, or a copolymer including an alkylene oxide-based repeating unit and the like with the repeating unit represented by Chemical Formula 1.

다만, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위로 인한 특유의 물성(예를 들어 생분해성, 신율, 유연성 또는 낮은 유리 전이 온도 등)이 유지될 수 있도록, 상기 폴리알킬렌 카보네이트는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위의 1 종 이상을 약 40 중량% 이상, 바람직하게는 약 60 중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 80 중량% 이상으로 포함하는 공중합체로 될 수 있다.However, the polyalkylene carbonate is represented by the formula (1) so that the specific physical properties (for example, biodegradability, elongation, flexibility or low glass transition temperature) due to the repeating unit represented by the formula (1) can be maintained. It may be a copolymer comprising at least about 40% by weight of the repeating unit, preferably at least about 60% by weight, more preferably at least about 80% by weight.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리알킬렌 카보네이트는, 예를 들면, 폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트, 폴리펜텐 카보네이트, 폴리헥센 카보네이트, 폴리옥텐 카보네이트, 폴리시클로헥센 카보네이트, 또는 이들의 공중합체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 R1 내지 R4는 최종적으로 얻고자 하는 수지의 기계적 물성 또는 생분해성 등을 고려하여 적절한 작용기로 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 작용기가 수소이거나 상대적으로 작은 탄소수를 갖는 작용기일 경우에는 생분해성의 측면에서 보다 유리할 수 있고, 상대적으로 많은 탄소수를 갖는 작용기일 경우 수지의 강도 등 기계적 물성의 측면에서 유리할 수 있다. 구체적인 예로서, 폴리에틸렌 카보네이트가 폴리프로필렌 카보네이트에 비해 보다 빠르게 생분해됨이 보고된 바 있다 (Inoue et al. Chem. Pharm. Bull, Jpn, 1983, 31, 1400; Ree et al. Catalysis Today, 2006, 115, 288-294).According to an embodiment of the present invention, the polyalkylene carbonate is, for example, polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, polypentene carbonate, polyhexene carbonate, polyoctene carbonate, polycyclohexene carbonate, or a copolymer thereof. May be, but is not limited to, R 1 to R 4 may be selected as an appropriate functional group considering the mechanical properties or biodegradability of the resin to be finally obtained. For example, when the functional group is hydrogen or a functional group having a relatively small number of carbons, it may be more advantageous in terms of biodegradability, and in the case of a functional group having a relatively large number of carbons, it may be advantageous in terms of mechanical properties such as strength of resin. As a specific example, it has been reported that polyethylene carbonate biodegrades faster than polypropylene carbonate (Inoue et al. Chem. Pharm. Bull, Jpn, 1983, 31, 1400; Ree et al. Catalysis Today, 2006, 115). , 288-294).

그리고, 상기 폴리알킬렌 카보네이트에서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위의 중합도 m은 약 10 내지 약 1,000, 바람직하게는 약 50 내지 약 500으로 될 수 있다. 그리고, 상기 반복 단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트는 약 10,000 내지 약 1,000,000, 바람직하게는 약 50,000 내지 약 500,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 폴리알킬렌 카보네이트가 상기 중합도 및 중량 평균 분자량을 가짐에 따라, 이로부터 얻어지는 성형품이 적절한 강도 등의 기계적 물성과 함께 생분해성을 나타낼 수 있다. Further, in the polyalkylene carbonate, the polymerization degree m of the repeating unit represented by Chemical Formula 1 may be about 10 to about 1,000, preferably about 50 to about 500. And, the polyalkylene carbonate including the repeating unit may have a weight average molecular weight of about 10,000 to about 1,000,000, preferably about 50,000 to about 500,000. As the polyalkylene carbonate has the polymerization degree and weight average molecular weight, the molded article obtained therefrom may exhibit biodegradability along with mechanical properties such as appropriate strength.

또한, 상기 폴리알킬렌카보네이트는 우수한 투명성, 인장강도, 탄성력, 산소 차단성 등을 갖지만, 펠렛이나 필름 형태로 가공할 경우 블로킹(blocking) 현상이 나타나 취급이 용이하지 않고, 치수 안정성이 떨어지는 등의 단점이 있다. In addition, the polyalkylene carbonate has excellent transparency, tensile strength, elasticity, oxygen barrier properties, etc., but when processed in the form of pellets or films, a blocking phenomenon occurs and handling is not easy, and dimensional stability is poor. There are disadvantages.

따라서, 본 발명에서는 폴리알킬렌카보네이의 투명성은 유지하면서, 열안정성, 치수안정성 등을 보완하기 위해, 나노결정 셀룰로오스를 사용한다.Therefore, in the present invention, nanocrystalline cellulose is used to compensate for thermal stability, dimensional stability, and the like while maintaining transparency of the polyalkylene carbonane.

본 발명에서 사용하는 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose)는 박테리아, 식물 재료로 등으로부터 추출법과 산가수분해 방법 등에 의해 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 나노결정 셀룰로오스는 글루코오스로 가수분해되어 비결정영역을 형성하고, 결정영역은 각각 분리되어 작은 크기의 막대 모양의 나노셀룰로오스를 형성한다. 이러한 나노결정 셀룰로오스는 일반적으로 직경이 약 5 내지 20 nm, 길이는 50nm 내지 500nm가 될 수 있으나, 본 발명에서 사용하는 나노결정 셀룰로오스는 5 내지 20nm의 직경 및 100 내지 500nm 길이를 갖는 것이 바람직하다. 또한 상기 나노결정 셀룰로오스는 정화도가 셀룰로오스 나노섬유보다 높아 침상구조를 포함할 수 있다.The nano crystalline cellulose used in the present invention can be produced by an extraction method and an acid hydrolysis method from bacteria, plant materials, and the like. Specifically, the nanocrystalline cellulose is hydrolyzed with glucose to form an amorphous region, and the crystalline regions are separated to form small-sized rod-shaped nanocellulose. Such nanocrystalline cellulose generally has a diameter of about 5 to 20 nm and a length of 50 nm to 500 nm, but the nanocrystalline cellulose used in the present invention preferably has a diameter of 5 to 20 nm and a length of 100 to 500 nm. In addition, the nanocrystalline cellulose may include a needle-like structure because the purification degree is higher than that of the cellulose nanofibers.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 나노결정 셀룰로오스는 상기 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부에 대하여 약 1 내지 약 15 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 약 2 내지 약 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 나노결정셀룰로오스가 상기 범위로 포함되어있을 때, 우수한 기계적 물성, 생분해성, 및 가공성을 갖게 되며, 특히 현저한 열적 안정성을 가질 수 있다. 나노결정 셀룰로오스가 상기 범위보다 지나치게 많이 포함되는 경우, 수지의 투명성을 저하시키는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 그 함량이 너무 적은 경우 열적 안정성, 인장강도 및 치수 안정성 등의 개선이 미미한 문제가 있다.According to an embodiment of the present invention, the nanocrystalline cellulose may be included in about 1 to about 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyalkylene carbonate, preferably about 2 to about 10 parts by weight. When the nanocrystalline cellulose is included in the above range, it has excellent mechanical properties, biodegradability, and processability, and may have remarkable thermal stability. When the nanocrystalline cellulose is contained in an excessively larger amount than the above range, a problem of lowering the transparency of the resin may occur. In addition, if the content is too small, there is a slight problem of improvement in thermal stability, tensile strength, and dimensional stability.

한편, 상기 유기용매는 디메틸설폭사이드, n,n-디메틸포름아미드, n-메틸피롤리돈, 디클로로메탄 및 클로로포름으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. Meanwhile, the organic solvent may be one or more selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide, n, n-dimethylformamide, n-methylpyrrolidone, dichloromethane and chloroform.

상기 유기 용매는 폴리알킬렌카보네이트 100 중량부에 대하여 200 내지 2,500 중량부, 혹은 300 내지 2,000 중량부로 사용할 수 있다. 상기 유기용매의 함량이 200 중량부 이하이면 나노결정 셀룰로오스가 용매에 분산이 잘 되지 않는 문제가 있고, 2,500 중량부를 초과하면 과다한 양의 용매 사용으로 인해 폐수 처리 비용이 증가될 수 있고, 필름 건조시간이 길어지며 필름 두께 조절도 어려운 문제가 발생할 수 있다. The organic solvent may be used in an amount of 200 to 2,500 parts by weight, or 300 to 2,000 parts by weight based on 100 parts by weight of polyalkylene carbonate. If the content of the organic solvent is 200 parts by weight or less, there is a problem that nanocrystalline cellulose is not well dispersed in a solvent, and if it exceeds 2,500 parts by weight, the cost of wastewater treatment may increase due to the use of an excessive amount of solvent, and the film drying time As this lengthens, film thickness control may be difficult.

또한, 본 발명의 수지 조성물에는 용도에 따라 각종의 첨가제를 첨가할 수 있다. 예를 들면, 개질용 첨가제, 착색제(안료, 염료 등), 충진제(카본블랙, 산화티탄, 활석, 탄산칼슘, 클레이 등) 등을 들 수 있으며 이에 한정되지 않는다. 개질용 첨가제로는 분산제, 윤활제, 가소제, 난연제, 산화방지제, 대전 방지제, 광안정제, 자외선 흡수제, 결정화 촉진제 등을 들 수 있다. 각종 첨가제는 폴리알킬렌 카보네이트 수지 조성물으로부터 펠렛을 제조할 때 또는 펠렛을 성형하여 성형체를 제조할 때 첨가할 수도 있다.In addition, various additives may be added to the resin composition of the present invention depending on the use. Examples include, but are not limited to, additives for modification, colorants (pigments, dyes, etc.), fillers (carbon black, titanium oxide, talc, calcium carbonate, clay, etc.). Examples of the modifying additives include dispersants, lubricants, plasticizers, flame retardants, antioxidants, antistatic agents, light stabilizers, ultraviolet absorbers, and crystallization accelerators. Various additives may be added when producing pellets from a polyalkylene carbonate resin composition or when molding a pellet to produce a molded product.

또한, 본 발명의 수지 조성물의 제조방법은 폴리알킬렌카보네이트와 나노결정 셀룰로오스를 각각 유기 용매에서 분산시킨 후, 각 용액을 혼합하는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the method of manufacturing the resin composition of the present invention, it is preferable to use a method of mixing each solution after dispersing polyalkylene carbonate and nanocrystalline cellulose in an organic solvent, respectively.

예를 들면, 상술한 폴리알킬렌카보네이트를 유기용매에 분산시켜 일정 고형분 함량을 갖는 용액으로 제조한다. 상기 분산방법은 60 내지 90℃의 온도 조건에서 3 내지 4시간 동안 교반하면서 진행할 수 있다.For example, the above-described polyalkylene carbonate is dispersed in an organic solvent to prepare a solution having a certain solid content. The dispersion method may be performed while stirring for 3 to 4 hours at a temperature condition of 60 to 90 ° C.

상기 용액은 폴리알킬렌카보네이트의 고형분 함량이 15 내지 25중량% 농도 혹은 17 내지 23중량%의 농도를 갖도록 제조하는 것이 바람직하다. 상기 용액의 폴리알킬렌카보네이트의 고형분 함량이 15 중량% 미만이면 용매 함량이 높아져 건조 시간이 길어지는 문제가 있고, 25 중량%를 초과하면 수지의 용해 시간이 길어지는 문제가 있다.The solution is preferably prepared so that the solid content of the polyalkylene carbonate has a concentration of 15 to 25% by weight or 17 to 23% by weight. If the solid content of the polyalkylene carbonate of the solution is less than 15% by weight, the solvent content becomes high and the drying time increases, and if it exceeds 25% by weight, the dissolution time of the resin increases.

상기 나노결정 셀룰로오스도 유기용매에서 분산 처리하여 사용할 수 있다. 바람직하게, 상기 나노결정 셀룰로오스를 사용하기 위한 분산 방법은, 나노결정 셀룰로오스를 2 내지 6분 동안 유기용매에서 초음파 분산시키는 방법으로 초음파 처리한 후, 초음파 처리로 발생한 열을 -10℃ 내지 -20℃의 저온에서 식혀주고, 이와 같은 과정을 3 내지 5번 반복하여 나노결정 셀룰로오스의 분산용액을 제조하여 사용할 수 있다. 상기 나노결정 셀룰로오스는 사용하기 전에 수분을 제거하기 위해 60 내지 90℃의 온도에서 3시간 내지 4시간 동안 건조하여 사용하는 것이 바람직하다.The nanocrystalline cellulose can also be used by dispersing in an organic solvent. Preferably, the dispersion method for using the nanocrystalline cellulose is a method of ultrasonically dispersing nanocrystalline cellulose in an organic solvent for 2 to 6 minutes, and then heat generated by ultrasonic treatment is -10 ° C to -20 ° C. Cool at a low temperature, and repeat this process 3 to 5 times to prepare and use a dispersion solution of nanocrystalline cellulose. The nanocrystalline cellulose is preferably used by drying for 3 hours to 4 hours at a temperature of 60 to 90 ° C to remove moisture before use.

그리고, 상기 폴리알킬렌카보네이트의 분산 용액과 나노결정 셀룰로오스의 분산용액을 60 내지 90℃의 온도에서 20분 내지 40분간 교반하여 혼합한 후, 혼합 용액을 기재에 부어 필름 형태로 만들고, 일정 온도에서 건조시켜 복합재 형태를 얻을 수 있다.Then, the dispersion solution of the polyalkylene carbonate and the dispersion solution of nanocrystalline cellulose are stirred and mixed at a temperature of 60 to 90 ° C for 20 to 40 minutes, and then the mixed solution is poured into a substrate to form a film, and at a constant temperature. It can be dried to obtain a composite form.

상기 기재는 평평한 형태를 갖는 것이면 그 종류가 제한되지 않으며, 예를 들어 알루미늄 디쉬, 샬렛, sus 트레이 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 건조는 60 내지 90℃의 온도에서 진공 오븐 등을 사용하여 진행할 수 있다.The substrate is not limited as long as it has a flat shape. For example, aluminum dishes, chalets, sus trays, and the like can be used. In addition, the drying may be performed using a vacuum oven or the like at a temperature of 60 to 90 ℃.

한편, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부; 및 5 내지 20nm의 직경 및 100 내지 500nm 길이를 갖는 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose) 1 내지 15 중량부;를 포함하는 성형품을 제공한다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, 100 parts by weight of a polyalkylene carbonate comprising a repeating unit represented by the following formula (1); And 1 to 15 parts by weight of nanocrystalline cellulose (Nano crystalline cellulose) having a diameter of 5 to 20nm and a length of 100 to 500nm; provides a molded article comprising a.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112016013577497-pat00004
Figure 112016013577497-pat00004

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 내지 R4 중 적어도 어느 두 개는 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있고,R 1 to R 4 is each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 to At least any two of R 4 may be connected to each other to form a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms,

m은 10 내지 1,000 정수이다.m is an integer from 10 to 1,000.

본 발명의 성형품은 상기 폴리알킬렌카보네이트와 함께 나노결정 셀룰로오스를 포함하여, 기존보다 인장강도, 열안정성 및 치수안정성이 향상된 제품으로 얻어질 수 있다. 또한, 상기 성형품은 폴리알킬렌카보네이트가 가지는 투명성을 그대로 유지하고 있으므로, 최종 제품의 투명성도 우수하다.The molded article of the present invention can be obtained as a product having improved tensile strength, thermal stability and dimensional stability than the conventional one, including nanocrystalline cellulose together with the polyalkylene carbonate. In addition, since the molded article retains the transparency of the polyalkylene carbonate, the transparency of the final product is also excellent.

이러한 본 발명에 따른 성형품은, 예를 들면, 필름, 필름 적층체, 시트, 필라멘트, 부직포, 사출 성형품 등을 포함할 수 있다.The molded article according to the present invention may include, for example, a film, a film laminate, a sheet, a filament, a nonwoven fabric, an injection molded article, and the like.

상기 성형품은 상술한 수지 조성물의 성형에 의해 얻어질 수 있다. 본 발명의 수지 조성물을 성형하여 성형품을 얻는 방법은, 예를 들면 사출성형법, 압축성형법, 사출압축 성형법, 가스주입 사출 성형법, 발포 사출 성형법, 인플레이션법(inflation), T 다이법(T die), 캘린더법(Calendar), 블로우 성형법(blow), 진공 성형, 압공 성형 등을 들 수 있으며, 그 외에도 본 발명이 속한 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 가공 방법을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.The molded article can be obtained by molding the aforementioned resin composition. The method for forming a molded article by molding the resin composition of the present invention includes, for example, injection molding, compression molding, injection compression molding, gas injection injection molding, foam injection molding, inflation, T die, Calendar method (Calendar), blow molding method (blow), vacuum forming, pressure forming, and the like. In addition, the processing method generally used in the technical field to which the present invention pertains may be used without particular limitation.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. However, these examples are only intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention will not be construed as being limited by these examples.

재료 물질: Material substance:

1) PEC: polyethylene carbonate, 제조사: 엘지화학, Mw: 200 kg/mol1) PEC: polyethylene carbonate, manufacturer: LG Chem, Mw: 200 kg / mol

2) NCC: Nano crystalline cellulose, 제조사: Melodea2) NCC: Nano crystalline cellulose, Manufacturer: Melodea

3) DMSO: Dimethyl sulfoxide, 제조사: 삼전화학3) DMSO: Dimethyl sulfoxide, Manufacturer: Samjeon Chemical

<< 실시예Example 1> 1>

NCC는 남아 있는 수분을 제거하기 위해, 80℃ 오븐에서 3 내지 4시간 건조하였다. NCC(0.2g)를 DMSO(39.8g)에 분산시키기 위해, Ultrasonicator 초음파 장치(모델명: VC-750, 제조사: Sonic and materials Inc.)를 사용하였으며 Power 750W, Frequency 20kHz 조건으로 4분간 초음파 처리한 후 발생한 열을 식혀주기 위해 10분간 냉동실에서 식혀주었다. 이러한 과정을 총 4번 하여 투명하게 분산된 0.5 wt%의 NCC 및 DMSO의 분산액을 제조하였다.NCC was dried in an oven at 80 ° C. for 3 to 4 hours to remove residual moisture. To disperse NCC (0.2 g) in DMSO (39.8 g), an ultrasonicator ultrasonic device (model: VC-750, manufacturer: Sonic and materials Inc.) was used, and after ultrasonic treatment for 4 minutes under the condition of Power 750 W, Frequency 20 kHz To cool the generated heat, it was cooled in the freezer for 10 minutes. This process was performed four times to prepare a dispersion of 0.5 wt% NCC and DMSO transparently dispersed.

PEC는 20wt%의 농도가 되도록, PEC와 DMSO를 4구 플라스크에 넣은 후, 80℃ 조건에서 교반하여 용해시켰다. PEC가 충분히 용해된 뒤 PEC 고형분 대비 NCC의 양이 2중량부가 되도록 0.5 wt%의 NCC 및 DMSO의 분산액을 부어주어 80℃ 조건에서 30분 교반시켰다. 교반된 PEC와 NCC의 혼합 조성물은 알루미늄 디쉬에 부은 후, 80℃ 오븐에서 하루 이상 건조시켜 필름을 얻었다.PEC was dissolved in PEC and DMSO into a four-necked flask to a concentration of 20 wt%, followed by stirring at 80 ° C. After the PEC was sufficiently dissolved, a dispersion of 0.5 wt% NCC and DMSO was poured so that the amount of NCC relative to the PEC solid content was 2 parts by weight, followed by stirring at 80 ° C for 30 minutes. The mixed composition of the stirred PEC and NCC was poured into an aluminum dish, and then dried in an oven at 80 ° C. for one day or more to obtain a film.

<< 실시예Example 2> 2>

고형분 대비 NCC의 양이 5중량부가 되도록 0.5 wt%의 NCC(0.5g) 및 DMSO(99.5g)의 분산액을 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.A film was prepared in the same manner as in Example 1, except that a dispersion of 0.5 wt% NCC (0.5 g) and DMSO (99.5 g) was mixed so that the amount of NCC relative to the solid content was 5 parts by weight.

<< 실시예Example 3> 3>

고형분 대비 NCC의 양이 10중량부가 되도록 0.5 wt%의 NCC(1g) 및 DMSO(199g)의 분산액을 혼합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다.A film was prepared in the same manner as in Example 1, except that a dispersion of 0.5 wt% NCC (1 g) and DMSO (199 g) was mixed so that the amount of NCC relative to the solid content was 10 parts by weight.

<< 비교예Comparative example 1> 1>

NCC를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하였다. 20 wt% PEC/ DMSO 용액을 사용하였다.A film was prepared in the same manner as in Example 1, except that NCC was not added. A 20 wt% PEC / DMSO solution was used.

<< 실험예Experimental example >>

물성 평가 시험Property evaluation test

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 수지 조성물 시편에 대해서, 후술하는 방법에 따라, 인장강도, 모듈러스 열안정성 및 치수안정성을 측정하였다.For the resin composition specimens prepared in Examples and Comparative Examples, tensile strength, modulus thermal stability, and dimensional stability were measured according to a method described later.

(1) 인장강도(1) Tensile strength

TA-XT2i (Micro Stable Systems, UK) 장비를 사용하여, ASTM D882에 근거하여 측정하였다. 측정속도는 PEC의 높은 연신률을 고려하여, 0.5mm/sec로 설정하였다. 샘플 사이즈는 가로 5cm, 세로 1cm, 높이 100㎛로 하였다.Measured according to ASTM D882 using TA-XT2i (Micro Stable Systems, UK) equipment. The measurement speed was set at 0.5 mm / sec considering the high elongation of PEC. The sample size was 5 cm in width, 1 cm in height, and 100 μm in height.

(2) 열안정성(2) Thermal stability

TGA 4000 (PerkinElmer, USA) 장비를 사용하여 승온속도 10℃/min으로 30℃부터 330℃까지 측정하였다.Using a TGA 4000 (PerkinElmer, USA) equipment was measured from 30 ℃ to 330 ℃ at a heating rate of 10 ℃ / min.

(3) 치수안정성(3) Dimensional stability

미니사출기를 사용하여 일정 크기로 시편을 만든 후, 80℃에서 24시간 동안 샘플을 방치한 후, 방치하기 전의 샘플과의 치수를 비교하였다.After the specimen was made to a certain size using a mini-injector, the sample was left at 80 ° C. for 24 hours, and then the dimensions of the sample were compared.

상기 실험에 대한 측정 결과는 각각 하기 표 1 내지 3에 정리하였다. 또한, 도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 대한 투명성 결과를 비교하여 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 열안정성의 결과를 비교하여 나타낸 그래프이다.The measurement results for the above experiments are summarized in Tables 1 to 3, respectively. In addition, Figure 1 shows the results of comparing the transparency of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a graph showing the comparison of the results of the thermal stability of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 according to an embodiment of the present invention.

NCC 함량
(중량부)
NCC content
(Parts by weight)
인장 강도
(N/㎟)
The tensile strength
(N / ㎟)
모듈러스
(N/㎟)
Modulus
(N / ㎟)
비교예1Comparative Example 1 -- 2.562.56 2.382.38 실시예1Example 1 22 3.343.34 4.644.64 실시예2Example 2 55 4.214.21 22.122.1 실시예3Example 3 1010 6.366.36 45.545.5

열안정성 평가Thermal stability evaluation NCC 함량
(중량부)
NCC content
(Parts by weight)
온도
(℃)
Temperature
(℃)
비교예1Comparative Example 1 -- 231231 실시예1Example 1 22 282282 실시예2Example 2 55 285285 실시예3Example 3 1010 291291

치수안정성 평가Dimensional stability evaluation 비교예1Comparative Example 1 실시예1Example 1 샘플의 방치 전Before leaving the sample 샘플의 방치 후After leaving the sample 샘플의 방치 전Before leaving the sample 샘플의 방치 후After leaving the sample length (mm)length (mm) 57.957.9 45.945.9 6363 61.261.2 width (mm)width (mm) 12.712.7 13.113.1 12.612.6 12.512.5 Thickness (mm)Thickness (mm) 3.53.5 4.74.7 3.23.2 3.33.3

도 1에서 보면, 본 발명의 실시예 1 내지 3은 비교예 1과 필름 투명성이 유사하였다.1, Examples 1 to 3 of the present invention had similar film transparency to Comparative Example 1.

또한, 상기 표 1 내지 3 및 도 2의 결과를 통해, 본 발명의 실시예는 비교예에 비해 인장강도, 열안정성 및 치수안정성이 뛰어남을 확인하였다. 예를 들어, 실시예 1을 통해, 본 발명의 폴리에틸렌 카보네이트에 나노결정 셀룰로오스 2 중량부를 첨가한 수지의 열안정성이, 폴리에틸렌 카보네이트 대비 50℃(50% weight loss) 정도 향상됨을 알 수 있다. 그리고, 폴리에틸렌카보네이트에 NCC를 각각 2, 5, 10 중량부를 첨가한 수지의 인장강도는 NCC 첨가량에 따라 증가하는 경향을 보였고, 치수안정성은 2 중량부만 첨가해도 치수 변화가 거의 없는 것을 확인하였다.In addition, through the results of Tables 1 to 3 and FIG. 2, it was confirmed that the Examples of the present invention have superior tensile strength, thermal stability and dimensional stability compared to Comparative Examples. For example, through Example 1, it can be seen that the thermal stability of the resin in which 2 parts by weight of nanocrystalline cellulose is added to the polyethylene carbonate of the present invention is improved by 50 ° C (50% weight loss) compared to that of polyethylene carbonate. In addition, the tensile strength of the resin in which 2, 5, and 10 parts by weight of NCC was added to the polyethylene carbonate tended to increase with the amount of NCC added, and it was confirmed that the dimensional stability was hardly changed even when only 2 parts by weight was added.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. Since the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those skilled in the art, this specific technique is only a preferred embodiment, and it is obvious that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Therefore, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부에 대하여, 200 내지 2,500 중량부의 유기 용매를 첨가하여 상기 폴리알킬렌 카보네이트의 고형분 함량이 15 내지 25중량% 농도를 갖는 용액을 제조하고,
5 내지 20nm의 직경 및 100 내지 500nm 길이를 갖는 나노결정 셀룰로오스 (Nano crystalline cellulose)를 유기 용매에 분산시키고,
상기 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부에 대하여 나노결정 셀룰로오스가 1 내지 15 중량부가 되도록 폴리알킬렌 카보네이트 용액 및 나노결정 셀룰로오스 분산액을 혼합하여 수지 조성물을 제조한 다음, 상기 수지 조성물을 기재에 부어 건조시키는, 성형품의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure 112019130599269-pat00005

상기 화학식 1에서,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 내지 R4 중 적어도 어느 두 개는 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 사이클로알킬기를 형성할 수 있고,
m은 10 내지 1,000의 정수이다.
A solution having a solid content of 15 to 25% by weight by adding 200 to 2,500 parts by weight of an organic solvent to 100 parts by weight of the polyalkylene carbonate containing the repeating unit represented by the following Chemical Formula 1 Manufacturing,
Nano crystalline cellulose having a diameter of 5 to 20 nm and a length of 100 to 500 nm is dispersed in an organic solvent,
The polyalkylene carbonate solution and the nanocrystalline cellulose dispersion are mixed so that the nanocrystalline cellulose is 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyalkylene carbonate, and then the resin composition is poured into a substrate and dried. Manufacturing method of molded article:
[Formula 1]
Figure 112019130599269-pat00005

In Chemical Formula 1,
R 1 to R 4 is each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 1 to At least any two of R 4 may be connected to each other to form a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms,
m is an integer from 10 to 1,000.
제1항에 있어서,
상기 나노결정 셀룰로오스는 폴리알킬렌 카보네이트 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부로 포함되는 성형품의 제조 방법.
According to claim 1,
The nanocrystalline cellulose is a method for producing a molded article containing 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of polyalkylene carbonate.
제1항에 있어서,
상기 폴리알킬렌 카보네이트는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 갖는 성형품의 제조 방법.
According to claim 1,
The polyalkylene carbonate is a method for producing a molded article having a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000.
제1항에 있어서,
상기 폴리알킬렌 카보네이트는 폴리에틸렌 카보네이트, 폴리프로필렌 카보네이트, 폴리펜텐 카보네이트, 폴리헥센 카보네이트, 폴리옥텐 카보네이트, 폴리시클로헥센 카보네이트 및 이들의 공중합체로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상인 성형품의 제조 방법.
According to claim 1,
The polyalkylene carbonate is a polyethylene carbonate, polypropylene carbonate, polypentene carbonate, polyhexene carbonate, polyoctene carbonate, polycyclohexene carbonate and a method for producing a molded article selected from the group consisting of copolymers thereof.
제1항에 있어서,
상기 유기용매는 디메틸설폭사이드, n,n-디메틸포름아미드, n-메틸피롤리돈, 디클로로메탄 및 클로로포름으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 성형품의 제조 방법.
According to claim 1,
The organic solvent is dimethyl sulfoxide, n, n- dimethylformamide, n- methylpyrrolidone, dichloromethane and chloroform.
제 1 항에 있어서,
상기 수지 조성물은 안료, 염료, 카본블랙, 산화티탄, 활석, 탄산칼슘, 클레이, 분산제. 윤활제, 가소제, 난연제, 산화방지제, 대전 방지제, 광안정제, 자외선 흡수제, 및 결정화 촉진제로 이루어지는 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 성형품의 제조 방법.
According to claim 1,
The resin composition is a pigment, dye, carbon black, titanium oxide, talc, calcium carbonate, clay, dispersant. A method of manufacturing a molded article further comprising at least one additive selected from the group consisting of lubricants, plasticizers, flame retardants, antioxidants, antistatic agents, light stabilizers, ultraviolet absorbers, and crystallization accelerators.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 성형품은 필름 형태인 성형품의 제조 방법. The method of claim 1, wherein the molded article is in the form of a film.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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