KR102397128B1 - Functionalized cellulose nanocrystal and composites including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 표면 개질된 셀룰로스 나노결정 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 화학식 1로 표시되는 화합물과 셀룰로스가 에스테르 결합을 형성하는 것을 특징으로 하는, 알킬기로 표면이 개질된 셀룰로스 나노크리스탈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 알킬기로 표면이 개질된 셀룰로스 나노크리스탈을 첨가재로 하는 고분자 복합재료에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표면 개질된 셀룰로스 나노결정는 폴리프로필렌 복합재료의 첨가재로 사용할 경우 복합재료의 물리적, 화학적, 기계적 물성을 매우 향상시킬 수 있어 다양한 산업 분야에서 광범위하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.The present invention relates to a surface-modified cellulose nanocrystal and a method for producing the same, and more particularly, to a cellulose nanocrystal having a surface modified with an alkyl group, characterized in that the compound represented by Formula 1 and cellulose form an ester bond will be. In addition, the present invention relates to a polymer composite material using the cellulose nanocrystal whose surface is modified with the alkyl group as an additive. When the surface-modified cellulose nanocrystals according to the present invention are used as an additive to a polypropylene composite material, the physical, chemical, and mechanical properties of the composite material can be greatly improved, and thus it is expected to be widely applied in various industrial fields.

Description

표면을 개질한 셀룰로스 나노크리스탈 및 이를 포함한 복합재료{FUNCTIONALIZED CELLULOSE NANOCRYSTAL AND COMPOSITES INCLUDING THE SAME}Cellulose nanocrystal with surface modification and composite material including the same

본 발명은, 표면 개질된 셀룰로스 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 알킬기로 표면이 개질된 셀룰로스 나노크리스탈에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 알킬기로 표면이 개질된 셀룰로스 나노크리스탈을 첨가재로 하는 고분자 복합재료에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-modified cellulose and a method for preparing the same, and more particularly, to a cellulose nanocrystal whose surface is modified with an alkyl group. In addition, the present invention relates to a polymer composite material using the cellulose nanocrystal whose surface is modified with the alkyl group as an additive.

나노셀룰로스는 나노-마이크로 크기의 셀룰로스 다발을 의미하며, 목재 펄프나 식물에서 얻을 수 있다. 나노셀룰로스는 셀룰로스 나노섬유, 셀룰로스 나노결정(Cellulose nanocrystal) 등으로 분류될 수 있으며, 셀룰로스 나노섬유는 길이가 수십 마이크로미터이나 셀룰로스 나노결정은 길이가 100 내지 700 나노미터인 막대 모양의 결정이라는 점에서 차이가 있다.Nanocellulose refers to nano-micro-sized cellulose bundles and can be obtained from wood pulp or plants. Nanocellulose can be classified into cellulose nanofibers, cellulose nanocrystals, etc., cellulose nanofibers are several tens of micrometers in length, but cellulose nanocrystals are rod-shaped crystals with a length of 100 to 700 nanometers. There is a difference.

한편, 셀룰로스 나노결정의 표면은 많은 히드록시기를 보유하고 있어 이를 통해 다양한 화합물로 개질하여 원하는 물성을 얻을 수 있다. 이들 히드록시기에 접목시키는 화합물에는 크기가 작은 분자들뿐만 아니라 고분자로 대체하는 방법에 대하여도 연구가 활발히 이루어지고 있다. On the other hand, the surface of the cellulose nanocrystal has many hydroxyl groups, so it can be modified with various compounds to obtain desired physical properties. In the compounds grafted to these hydroxyl groups, studies are being actively conducted not only on small molecules but also on methods of replacing them with polymers.

또한, 셀룰로스 나노결정은 결정으로 이루어져 강한 강성을 지니며 다른 고분자 매트릭스에 첨가재로 첨가되어 고분자 재료의 물성을 기계적 특성을 강화시키는데 쓰일 수 있으며, 기존의 나노복합재료를 대체할 수 있는 재료로 각광받고 있다. In addition, cellulose nanocrystals are made of crystals and have strong rigidity. They can be added to other polymer matrices as additives to enhance the mechanical properties of polymer materials, and have been spotlighted as a material that can replace existing nanocomposites. there is.

그러나, 셀룰로스 나노결정이 첨가재로서 우수한 재료가 되기 위해서는 고분자 재료 내에서 효과적으로 분산되어야 할 필요가 있다. 더욱이, 표면의 히드록시기에 의해 셀룰로스 나노결정은 기본적으로 친수성의 성질을 지니므로 분산성을 향상시키기 위해서는 친수성 히드록실기가 다수 분포하고 있는 표면을 소수성으로 개질해야 한다. However, in order for cellulose nanocrystals to become an excellent material as an additive, it needs to be effectively dispersed in a polymer material. Moreover, since the cellulose nanocrystals have hydrophilic properties due to the hydroxyl groups on the surface, in order to improve dispersibility, the surface in which a large number of hydrophilic hydroxyl groups are distributed must be modified to be hydrophobic.

이와 관련하여, 한국공개특허 제 10-2018-0104279 호는 디에틸렌트리아민 작용화된 말레이티드 무수 폴리프로필렌을 제조하고 이를 셀룰로스 나노결정과 혼합하여 셀룰로스 나노결정 표면에 고분자를 도입한 고분자 복합체를 제시하고 있고, 일본공개특허 제 2019-520493 호는 스틸렌 변성 공중합체를 합성하여 셀룰로스에 도입함으로써 소수성을 향상시킨 발명을 제시하고 있다. In this regard, Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2018-0104279 proposes a polymer composite in which diethylenetriamine-functionalized maleated anhydrous polypropylene is prepared and mixed with cellulose nanocrystals to introduce a polymer on the surface of cellulose nanocrystals and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-520493 proposes an invention in which hydrophobicity is improved by synthesizing a styrene-modified copolymer and introducing it into cellulose.

한국공개특허 제 10-2018-0104279 호 (18.09.20 공개)Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-0104279 (Published on 18.09.20) 일본공개특허 제 2019-520493 호(19.07.18 공개)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-520493 (published on July 18, 19)

본 발명의 표면 개질된 셀룰로스는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 알킬기를 갖는 화합물과 셀룰로스가 에스테르 결합을 형성하는 표면 개질된 셀룰로스를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The surface-modified cellulose of the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a surface-modified cellulose in which a compound having an alkyl group and cellulose form an ester bond.

또한, 본 발명은 상기 표면 개질된 셀룰로스의 제조방법으로서 (A) 하기 화학식 2로 표시되는 페놀계 화합물에 카르복실기를 형성시키는 단계; 및 (B) 상기 단계 (A)의 생성물과 셀룰로스 사이의 에스테르 반응을 유도하여 셀룰로스 표면을 개질하는 단계;를 포함하는 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a method for producing the surface-modified cellulose comprising the steps of (A) forming a carboxyl group in a phenol-based compound represented by the following Chemical Formula 2; And (B) inducing an ester reaction between the product of step (A) and cellulose to modify the cellulose surface; it is another object to provide a manufacturing method comprising a.

또한, 본 발명은 기지재인 고분자에 상기 표면 개질된 셀룰로스를 첨가재로 포함하는 고분자 복합재료를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a polymer composite material comprising the surface-modified cellulose as an additive to the polymer as a base material.

본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.The present invention may also have the object of achieving these objects and other objects that can be easily derived by a person skilled in the art from the general description of the present specification in addition to the above clear objects.

본 발명의 표면 개질된 셀룰로스는 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 에스테르 유도체와 셀룰로스가 에스테르 결합을 형성하고, 상기 셀룰로스 나노결정의 결정화도가 50 이상인 것을 특징으로 한다.The surface-modified cellulose of the present invention is characterized in that in order to achieve the object as described above, the compound represented by the following formula (1) or an ester derivative thereof and cellulose form an ester bond, and the crystallinity of the cellulose nanocrystals is 50 or more do.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020033600693-pat00001
Figure 112020033600693-pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

상기 R1은 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 직쇄형 또는 분쇄형의 포화 또는 불포화 탄화수소이고, Wherein R 1 is a linear or pulverized saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 to 40, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms,

상기 R2는 탄소수 1 내지 4인 알킬 또는 알케닐일 수 있다.The R 2 may be alkyl or alkenyl having 1 to 4 carbon atoms.

그리고, 상기 R1은 직쇄형 알킬기일 수 있다.And, R 1 may be a straight-chain alkyl group.

그리고, 상기 R2는 에틸 또는 에테닐일 수 있다.And, R 2 may be ethyl or ethenyl.

그리고, 상기 셀룰로스 나노결정의 결정화도가 60 이상, 또는 70 이상, 또는 80 이상, 또는 85 이상일 수 있다.And, the crystallinity of the cellulose nanocrystals may be 60 or more, or 70 or more, or 80 or more, or 85 or more.

또한, 상기 셀룰로스 나노결정은 종횡비가 1 내지 50, 또는 2 내지 40, 또는 5 내지 30일 수 있다.In addition, the cellulose nanocrystals may have an aspect ratio of 1 to 50, or 2 to 40, or 5 to 30.

또한, 상기 셀룰로스 나노결정은 평균 직경이 1 내지 30 nm, 또는 2 내지 25 nm, 또는 2 내지 20 nm이고, 길이가 10 내지 1000 nm, 또는 100 내지 900 nm, 또는 200 내지 800 nm일 수 있다.In addition, the cellulose nanocrystals may have an average diameter of 1 to 30 nm, or 2 to 25 nm, or 2 to 20 nm, and a length of 10 to 1000 nm, or 100 to 900 nm, or 200 to 800 nm.

또한, 상기 표면 개질된 셀룰로스는 이를 구성하는 원소 중 탄소 원소를 45 내지 68 wt%, 또는 50 내지 64 wt%, 또는 52 내지 58 wt% 포함할 수 있다.In addition, the surface-modified cellulose may include 45 to 68 wt%, or 50 to 64 wt%, or 52 to 58 wt% of the carbon element among the elements constituting the surface-modified cellulose.

한편, 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 제조방법은, On the other hand, the surface-modified cellulose manufacturing method of the present invention,

(A) 하기 화학식 2로 표시되는 페놀계 화합물에 카르복실기를 형성시키는 단계; 및(A) forming a carboxyl group in the phenol-based compound represented by the following formula (2); and

(B) 상기 단계 (A)의 생성물과 셀룰로스 사이의 에스테르 반응을 유도하여 셀룰로스 표면을 개질하는 단계;를 포함하고, 상기 셀룰로스 나노결정의 결정화도가 50 이상인 것을 특징으로 한다.(B) modifying the cellulose surface by inducing an ester reaction between the product of step (A) and cellulose; comprising, and characterized in that the crystallinity of the cellulose nanocrystals is 50 or more.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112020033600693-pat00002
Figure 112020033600693-pat00002

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

상기 R1은 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 직쇄형 또는 분쇄형의 포화 또는 불포화 탄화수소일 수 있다.Wherein R 1 may be a linear or pulverized saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 to 40, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms.

그리고, 상기 R1은 직쇄형 알킬기일 수 있다.And, R 1 may be a straight-chain alkyl group.

그리고, 상기 단계 (A) 이전에, 비정형 셀룰로스에 산 처리하여 결정질인 셀룰로스 나노결정을 제조하는 단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 산은 황산 또는 염산일 수 있다.And, before the step (A), preparing a crystalline cellulose nanocrystal by treating the amorphous cellulose with an acid; may further include, wherein the acid may be sulfuric acid or hydrochloric acid.

또한, 상기 단계 (A)는 상기 페놀계 화합물과 산 무수물을 반응시킬 수 있다.In addition, in step (A), the phenol-based compound may be reacted with an acid anhydride.

그리고, 상기 산 무수물은 디카르복실산 무수물이고, 바람직하게는 숙신산 무수물 또는 말레산 무수물일 수 있다.And, the acid anhydride may be dicarboxylic acid anhydride, preferably succinic anhydride or maleic anhydride.

그리고, 상기 셀룰로스 나노결정의 결정화도가 60 이상, 또는 70 이상, 또는 80 이상, 또는 85 이상일 수 있다.And, the crystallinity of the cellulose nanocrystals may be 60 or more, or 70 or more, or 80 or more, or 85 or more.

또한, 상기 셀룰로스 나노결정은 종횡비가 1 내지 50, 또는 2 내지 40, 또는 5 내지 30일 수 있다.In addition, the cellulose nanocrystals may have an aspect ratio of 1 to 50, or 2 to 40, or 5 to 30.

그리고, 상기 셀룰로스 나노결정은 평균 직경이 1 내지 30 nm, 또는 2 내지 25 nm, 또는 2 내지 20 nm이고, 길이가 10 내지 1000 nm, 또는 100 내지 900 nm, 또는 200 내지 800 nm일 수 있다.And, the cellulose nanocrystals may have an average diameter of 1 to 30 nm, or 2 to 25 nm, or 2 to 20 nm, and a length of 10 to 1000 nm, or 100 to 900 nm, or 200 to 800 nm.

그리고, 상기 페놀계 화합물은 카다놀 또는 환원된 카다놀일 수 있다.And, the phenol-based compound may be cardanol or reduced cardanol.

그리고, 상기 페놀계 화합물은 캐슈넛으로부터 추출한 것일 수 있다.And, the phenol-based compound may be extracted from cashew nuts.

그리고, 상기 단계 (A)는 20 내지 50 ℃, 또는 24 내지 40 ℃, 또는 28 내지 34 ℃에서 수행할 수 있다.And, the step (A) may be performed at 20 to 50 ℃, or 24 to 40 ℃, or 28 to 34 ℃.

그리고, 상기 단계 (A)는 1 내지 4 시간, 또는 1.4 내지 3 시간, 또는 1.8 내지 2.2 시간 동안 반응시킬 수 있다.And, the step (A) may be reacted for 1 to 4 hours, or 1.4 to 3 hours, or 1.8 to 2.2 hours.

그리고, 상기 단계 (B)는 100 내지 140 ℃, 또는 110 내지 130 ℃, 또는 115 내지 125 ℃에서 수행할 수 있다.And, the step (B) may be performed at 100 to 140 ℃, or 110 to 130 ℃, or 115 to 125 ℃.

그리고, 상기 단계 (B)는 19 내지 28 시간, 또는 20 내지 27 시간, 또는 22 내지 26 시간 동안 반응시킬 수 있다.And, the step (B) may be reacted for 19 to 28 hours, or 20 to 27 hours, or 22 to 26 hours.

또한, 상기 단계 (B)는 산 촉매 하에 수행될 수 있다.In addition, the step (B) may be carried out in the presence of an acid catalyst.

그리고, 상기 산 촉매는 파라톨루엔설폰산, 황산, 루이스 산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.And, the acid catalyst may be selected from the group consisting of paratoluenesulfonic acid, sulfuric acid, Lewis acid, and mixtures thereof.

한편, 본 발명의 고분자 복합재료는 기저 고분자 내에 상기 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the polymer composite material of the present invention is characterized in that the surface-modified cellulose of the present invention is dispersed in the base polymer.

또한, 상기 고분자 복합재료는, 상기 기저 고분자 100 중량부 및 상기 표면 개질된 셀룰로스 0.1 내지 25 중량부, 또는 0.5 내지 20 중량부, 또는 1 내지 12 중량부를 포함할 수 있다.In addition, the polymer composite material may include 100 parts by weight of the base polymer and 0.1 to 25 parts by weight, or 0.5 to 20 parts by weight, or 1 to 12 parts by weight of the surface-modified cellulose.

또한, 상기 기저 고분자는 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In addition, the base polymer may be selected from the group consisting of polyolefin, polyvinyl chloride, polystyrene, and mixtures thereof.

그리고, 상기 기저 고분자는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 또는 폴리스티렌일 수 있다.And, the base polymer may be polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, or polystyrene.

본 발명에 따른 표면 개질된 셀룰로스는 폴리프로필렌과 같은 고분자에 대하여 분산성이 우수하여 복합재료의 첨가재로 사용할 경우 복합재료의 기계적 물성을 매우 향상시킬 수 있고, 물성을 향상시키는데 필요한 양을 저감시킬 수 있다.The surface-modified cellulose according to the present invention has excellent dispersibility with respect to polymers such as polypropylene, so that when used as an additive for a composite material, the mechanical properties of the composite material can be greatly improved, and the amount required to improve the physical properties can be reduced. there is.

또한, 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 제조방법에 따르면, 저렴한 천연재료를 이용하여 경제적으로 유리하고, 친환경적이며, 대량으로 셀룰로스 나노크리스탈의 표면을 개질할 수 있어, 학술적으로 연구되는 셀룰로스 나노크리스탈에 대하여 고분자 복합재료로서의 산업적 응용을 용이하게 달성시킬 수 있다.In addition, according to the surface-modified cellulose manufacturing method of the present invention, it is economically advantageous, eco-friendly, and can modify the surface of cellulose nanocrystals in large quantities using inexpensive natural materials. Industrial application as a polymer composite material can be easily achieved.

또한, 상기 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스를 필러로 첨가한 본 발명의 고분자 복합재료는 물리적, 화학적 안정성이 좋고, 특히 굴곡 강도 및 인장 강도가 개선되어 우수한 기계적 물성을 나타낼 수 있으며, 물성 향상에 필요한 첨가재의 양을 저감시킬 수 있어 매우 경제적이다.In addition, the polymer composite material of the present invention to which the surface-modified cellulose of the present invention is added as a filler has good physical and chemical stability, and in particular, flexural strength and tensile strength are improved to exhibit excellent mechanical properties. It is very economical because the amount of additives can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 개질된 셀룰로스의 제조방법을 반응식으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 및 비교예에 따른 고분자 복합재료의 굴곡 시험 평가 결과이다.
1 is a reaction scheme showing a method for producing a surface-modified cellulose according to an embodiment of the present invention.
2 is a flexural test evaluation result of a polymer composite material according to an embodiment and a comparative example of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

다만, 아래는 특정 실시예들을 예시하여 상세히 설명하는 것일 뿐, 본 발명은 다양하게 변경될 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에, 예시된 특정 실시예들에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, the present invention is not limited to the specific exemplary embodiments, since the following is merely a detailed description by exemplifying specific embodiments, and since the present invention may be variously changed and may have various forms. It should be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정사항들이 설명되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the following description, many specific details such as specific components are described, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is common in the art that the present invention can be practiced without these specific details. It will be self-evident to those who have the knowledge of And, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

그리고, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.And, the terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

본 출원에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In this application, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, '포함하다', '함유하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소(또는 구성성분) 등이 존재함을 지칭하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.In the present application, terms such as 'comprise', 'contain' or 'have' are intended to refer to the presence of a feature, component (or component), etc. described in the specification, but one or more other features or It does not mean that the component or the like is not present or cannot be added.

본 발명은 폴리프로필렌 등 고분자를 기지재로 하는 복합재료에 대하여 첨가재로 사용될 수 있는 셀룰로스(Cellulose)계 물질에 관한 발명이다. 셀룰로스계 물질 중 하나인 셀룰로스 나노크리스탈(Cellulose nanocrystal; CNC)은 표면에 히드록시기가 풍부하여 친수성을 나타내므로, 일반적으로 폴리프로필렌 등 고분자에 대하여는 분산성이 낮다. 재료의 물성을 향상시키기 위해 첨가하는 셀룰로스 나노크리스탈과 같은 첨가재(필러)가 기능을 효과적으로 발휘하기 위해서는 기저 물질에 대해 분산성이 무엇보다 중요하다고 할 수 있다. The present invention relates to a cellulose-based material that can be used as an additive to a composite material having a polymer as a base material, such as polypropylene. Cellulose nanocrystal (CNC), which is one of the cellulosic materials, has a hydrophilic property due to the abundance of hydroxyl groups on its surface, and thus generally has low dispersibility in polymers such as polypropylene. In order for additives (fillers) such as cellulose nanocrystals, which are added to improve the physical properties of the material, to effectively function, it can be said that dispersibility is the most important for the base material.

이에 본 발명은, 기지재에 첨가재인 셀룰로스 나노크리스탈(셀룰로스 나노결정)(Cellulose nanocrystal; CNC)을 고르게 분산시키기 위하여, 셀룰로스 나노크리스탈 표면에 풍부한 히드록시기를 에스테르화 반응을 통해 알킬기로 개질하여 소수성을 향상시켰다. Accordingly, the present invention improves hydrophobicity by modifying the hydroxyl groups abundant on the surface of cellulose nanocrystals with an alkyl group through an esterification reaction in order to evenly disperse cellulose nanocrystals (CNC), which is an additive, in a base material. made it

또한, 본 발명에 있어 셀룰로스 나노결정은 평균 직경이 1 내지 30 nm, 또는 2 내지 25 nm, 또는 2 내지 20 nm이고, 길이가 10 내지 1000 nm, 또는 100 내지 900 nm, 또는 200 내지 800 nm이며, 종횡비가 1 내지 50, 또는 2 내지 40, 또는 5 내지 30인 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 결정질 셀룰로스는 일반 셀룰로스 수지나 셀룰로스 나노섬유 등에 비해 기계적 물성이 우수한 것을 특징으로 하며, 이를 개질하여 소수성이 향상된 셀룰로스 나노크리스탈 첨가재는 우수한 계면 성질로 인해 적은 양으로도 복합재료의 물성을 강화하는데 더욱 크게 기여할 수 있다.Further, in the present invention, the cellulose nanocrystals have an average diameter of 1 to 30 nm, or 2 to 25 nm, or 2 to 20 nm, and a length of 10 to 1000 nm, or 100 to 900 nm, or 200 to 800 nm, , the aspect ratio may be 1 to 50, or 2 to 40, or 5 to 30. Such crystalline cellulose is characterized by superior mechanical properties compared to general cellulose resins or cellulose nanofibers, and the cellulose nanocrystal additive with improved hydrophobicity by modifying it is used to strengthen the physical properties of composite materials even with a small amount due to excellent interfacial properties. can contribute greatly.

특히 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물과 셀룰로스가 에스테르 결합을 형성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어 상기 셀룰로스 나노결정(결정질 나노셀룰로스)는 셀룰로스를 염산, 및 황산 등의 강한 산으로 처리하여, 비정형 셀룰로스를 해리하여 얻은 결정질로, 셀룰로스 수지 또는 섬유형 셀룰로스에 비해 매우 강한 기계적 물성을 가지고 있고 크기가 작은 소재를 의미할 수 있다. 따라서, 본 발명의 셀룰로스 나노결정은 결정화도(%)가 50 이상일 수 있고, 바람직하게는 60 이상, 또는 70 이상, 또는 80 이상, 또는 85 이상인 고결정성 셀룰로스 나노결정일 수 있다. 또한, 특별히 상한을 두지 않으나, 바람직하게는 99 이하, 98 이하, 또는 95 이하의 결정화도를 가질 수 있다.In particular, the surface-modified cellulose nanocrystals of the present invention are characterized in that the compound represented by the following formula (1) and cellulose form an ester bond. In the present invention, the cellulose nanocrystal (crystalline nanocellulose) is a crystal obtained by dissociating amorphous cellulose by treating cellulose with a strong acid such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and has very strong mechanical properties compared to cellulose resin or fibrous cellulose. It may mean a material that has and is small in size. Accordingly, the cellulose nanocrystals of the present invention may have a degree of crystallinity (%) of 50 or more, preferably 60 or more, or 70 or more, or 80 or more, or 85 or more, and may be highly crystalline cellulose nanocrystals. In addition, although there is no particular upper limit, it may preferably have a crystallinity of 99 or less, 98 or less, or 95 or less.

본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은, 상기 셀룰로스 나노결정 표면에 존재하는 히드록시기와 하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 카르복실기 또는 이의 에스테르 유도체와의 에스테르 반응 또는 에스테르 교환반응을 통해 에스테르 결합이 형성될 수 있다.In the surface-modified cellulose nanocrystal of the present invention, an ester bond can be formed through an ester reaction or transesterification reaction between a hydroxyl group present on the surface of the cellulose nanocrystal and a carboxyl group of a compound represented by the following formula (1) or an ester derivative thereof. there is.

Figure 112020033600693-pat00003
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상기 화학식 1에서, 상기 R1은 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 직쇄형 또는 분쇄형의 포화 또는 불포화 탄화수소이고, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4인 알킬 또는 알케닐이거나 에틸 또는 에테닐일 수 있다.In Formula 1, R 1 is a linear or pulverized saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 to 40, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms, and R 2 is alkyl or alkenyl having 1 to 4 carbon atoms, or ethyl or ethenyl.

상기 화학식 1로 표시되는 카르복실산 화합물은 R1으로 표시되는 탄화수소 사슬을 포함하는 것을 특징으로 하며, 이는 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 긴 사슬로서, 셀룰로스의 소수성을 향상시키는 역할을 한다. R1의 탄소수가 상기 범위 미만인 경우 셀룰로스 나노결정과 기저 고분자의 상용성이 개선되지 않아 복합재료의 물성 증가 효과가 미미하며, 상기 범위를 초과할 경우 탄소수 증가에 따른 추가적인 물성 증가 효과가 낮다. 특히 R1은 가지가 없는 직쇄형인 알킬기일 수 있으며, R1이 불포화 탄화수소일 경우 이중결합을 1 내지 6 개, 또는 1 내지 5 개, 또는 1 내지 4 개, 또는 1 내지 3 개 포함할 수 있다.The carboxylic acid compound represented by Formula 1 is characterized in that it includes a hydrocarbon chain represented by R 1 , which is a long chain having 8 to 40 carbon atoms, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms, which reduces the hydrophobicity of cellulose. serves to improve When the carbon number of R 1 is less than the above range, the compatibility between the cellulose nanocrystals and the base polymer is not improved, so the effect of increasing the physical properties of the composite material is insignificant. In particular, R 1 may be a straight-chain unbranched alkyl group, and when R 1 is an unsaturated hydrocarbon, 1 to 6, or 1 to 5, or 1 to 4, or 1 to 3 double bonds may be included. .

본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은 이를 구성하는 원소 중 탄소 원소를 45 내지 68 wt%, 또는 50 내지 64 wt%, 또는 52 내지 58 wt% 포함할 수 있다. 이는 표면이 알킬기로 개질되어 탄소 원소의 비중이 높아진 결과이다.The surface-modified cellulose nanocrystals of the present invention may include 45 to 68 wt%, alternatively 50 to 64 wt%, or 52 to 58 wt% of the carbon element among the elements constituting the same. This is a result of the surface being modified with an alkyl group to increase the specific gravity of the carbon element.

본 발명에 따른 표면 개질된 셀룰로스 나노결정 첨가재는 결정질 나노셀룰로스의 표면이 소수성으로 관능화되어 기지재인 폴리프로필렌에 대한 분산성이 크게 향상될 수 있으며, 적은 함량의 첨가에도 복합재료의 물성을 우수하게 할 수 있다.In the surface-modified cellulose nanocrystal additive according to the present invention, the surface of the crystalline nanocellulose is functionalized with hydrophobicity, so that the dispersibility of the polypropylene as the base material can be greatly improved, and the physical properties of the composite material are excellent even when a small amount is added. can do.

한편, 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 제조방법은, (A) 하기 화학식 2로 표시되는 페놀계 화합물에 카르복실기 또는 에스테르기를 형성시키는 단계; 및 (B) 상기 단계 (A)의 생성물과 셀룰로스 나노결정의 에스테르 반응을 유도하여 셀룰로스 표면을 개질하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때 상기 셀룰로스 나노결정은 결정화도가 50 이상인 것일 수 있다.On the other hand, the surface-modified cellulose manufacturing method of the present invention comprises the steps of (A) forming a carboxyl group or an ester group in a phenol-based compound represented by the following Chemical Formula 2; and (B) modifying the cellulose surface by inducing an ester reaction between the product of step (A) and cellulose nanocrystals. In this case, the cellulose nanocrystals may have a crystallinity of 50 or more.

Figure 112020033600693-pat00004
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상기 화학식 2에서, 상기 R1은 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 직쇄형 또는 분쇄형의 포화 또는 불포화 탄화수소일 수 있다.In Formula 2, R 1 may be a linear or pulverized saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 to 40 carbon atoms, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms.

이하 각 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, each step will be described in detail.

먼저, 상기 화학식 2로 표시되는 페놀계 화합물에 카르복실기 또는 에스테르기를 형성시킨다(단계 (A)). 상기 페놀계 화합물은 R1과 같은 긴 탄화수소 사슬을 갖는 것을 특징으로 하며, 상기 R1은 직쇄형 알킬기일 수 있다. First, a carboxyl group or an ester group is formed in the phenol-based compound represented by Formula 2 (step (A)). The phenol-based compound is characterized in that it has a long hydrocarbon chain, such as R 1 , wherein R 1 may be a straight-chain alkyl group.

상기 카르복실기의 형성은 상기 페놀계 화합물과 산 무수물을 반응시킴으로써 용이하게 형성시킬 수 있다. 이 때 상기 산 무수물은 카르복실산 무수물일 수 있고, 바람직하게는 숙신산 무수물 또는 말레산 무수물일 수 있다. The carboxyl group can be easily formed by reacting the phenol-based compound with an acid anhydride. In this case, the acid anhydride may be a carboxylic acid anhydride, preferably succinic anhydride or maleic anhydride.

또한, 상기 페놀계 화합물은 카다놀 또는 환원된 카다놀일 수 있으며, 카다놀은 천연 물질인 캐슈넛으로부터 추출할 수 있어 경제적이며 친환경적이다. 상기 환원된 카다놀이란 카다놀이 갖는 치환기 내 불포화 결합 전부 또는 일부를 수소화 반응 등을 통해 환원시킨 것을 의미할 수 있다. In addition, the phenol-based compound may be cardanol or reduced cardanol, and cardanol can be extracted from cashew nuts, a natural material, which is economical and environmentally friendly. The reduced cardanol may mean reducing all or part of unsaturated bonds in a substituent having cardanol through a hydrogenation reaction or the like.

구체적으로는 상기 페놀계 화합물은 3-펜타데실페놀일 수 있다. 3-펜타데실페놀은 캐슈 껍질 추출물의 주성분인 카다놀의 이중 결합이 환원된 물질 중 하나로, 페놀에 탄소 원자 15개의 긴 사슬이 연결되어 있어 소수성으로 표면을 개질하기에 적합하다. 그러나 페놀은 에스테르화 반응에 대한 반응성이 너무 낮기 때문에, 상기 단계 (A)와 같은 전처리 단계를 거쳐 카르복실기로 바꾼다. Specifically, the phenol-based compound may be 3-pentadecyl phenol. 3-pentadecylphenol is one of the materials in which the double bond of cardanol, the main component of cashew bark extract, has been reduced. Since the long chain of 15 carbon atoms is connected to phenol, it is suitable for hydrophobically modifying the surface. However, since phenol has too low reactivity to the esterification reaction, it undergoes a pretreatment step as in step (A) to change it to a carboxyl group.

그리고, 상기 단계 (A)는 20 내지 50 ℃, 또는 24 내지 40 ℃, 또는 28 내지 34 ℃에서 수행할 수 있다. 그리고, 상기 단계 (A)는 1 내지 4 시간, 또는 1.4 내지 3 시간, 또는 1.8 내지 2.2 시간 동안 반응시킬 수 있다. 반응온도가 상기 범위 미만인 경우 반응 시간이 길어져 공정의 경제성이 악화되며, 상기 범위를 초과할 경우 부반응물이 생성될 수 있다. 또한, 반응시간이 상기 범위 미만인 경우 다량의 미반응물이 잔류할 수 있으며, 상기 범위 이상인 경우 공정의 경제성이 악화될 수 있다.And, the step (A) may be performed at 20 to 50 ℃, or 24 to 40 ℃, or 28 to 34 ℃. And, the step (A) may be reacted for 1 to 4 hours, or 1.4 to 3 hours, or 1.8 to 2.2 hours. When the reaction temperature is less than the above range, the reaction time is prolonged, thereby deteriorating the economic feasibility of the process, and when it exceeds the above range, side reactants may be generated. In addition, when the reaction time is less than the above range, a large amount of unreacted substances may remain, and when the reaction time is above the above range, the economic feasibility of the process may deteriorate.

그리고, 상기 단계 (A) 수행 시, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP), 트리메틸아민(TEA)을 더 포함할 수 있고, 용매로서 염화메틸렌(MC)을 사용할 수 있다. 또한, 상기 단계 (A)의 반응 후 세척 및 용매를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, when performing step (A), 4-dimethylaminopyridine (DMAP) and trimethylamine (TEA) may be further included, and methylene chloride (MC) may be used as a solvent. In addition, the method may further include washing and removing the solvent after the reaction of step (A).

상기와 같이 본 발명은 각각 자연물인 펄프와 캐슈넛 껍질 추출물로부터 얻을 수 있는 결정질 나노셀룰로스(Cellulose nanocrystal; CNC)와 3-펜타데실페놀(PDP)을 사용해 폴리프로필렌 복합재료의 기계적 물성을 향상시키는 첨가재의 발명에 관한 내용을 담고 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 상기 단계 (A)는 도 1의 첫 번째 반응과 같이 진행되는 것일 수 있다.As described above, the present invention provides an additive for improving the mechanical properties of polypropylene composite materials using crystalline nanocrystal (CNC) and 3-pentadecylphenol (PDP) obtained from pulp and cashew nut shell extracts, which are natural products, respectively. It contains information about the invention. As an embodiment of the present invention, the step (A) may proceed as in the first reaction of FIG. 1 .

다음으로, 상기 단계 (A)의 생성물(개질제)과 셀룰로스 나노결정 사이의 에스테르 반응을 유도하여 셀룰로스 표면을 개질한다(단계 (B)). 상기 에스테르 반응은 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응을 의미하는 것이다.Next, the cellulose surface is modified by inducing an ester reaction between the product (modifier) of step (A) and cellulose nanocrystals (step (B)). The esterification reaction refers to an esterification reaction or a transesterification reaction.

본 발명은 셀룰로스 나노결정을 개질의 대상으로 하는 바, 상기 단계 (A) 이전에, 비정형 셀룰로스에 산 처리하여 결정질인 셀룰로스 나노결정을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이 때 상기 산 처리는 황산 또는 염산과 같은 강산에 의해 수행될 수 있다. 이렇게 준비된 셀룰로스 나노결정은, 상기 셀룰로스 나노결정은 종횡비가 1 내지 50, 또는 2 내지 40, 또는 5 내지 30일 수 있고, 평균 직경이 1 내지 30 nm, 또는 2 내지 25 nm, 또는 2 내지 20 nm이고, 길이가 10 내지 1000 nm, 또는 100 내지 900 nm, 또는 200 내지 800 nm일 수 있다. 상기와 같은 셀룰로스 나노결정은 기계적 물성이 우수하여 고분자 복합재료에 대한 첨가재로 첨가되었을 때 고분자의 기계적 물성을 현저히 향상시킬 수 있다.The present invention may further include the step of preparing a crystalline cellulose nanocrystal by treating the amorphous cellulose with an acid before the step (A), wherein the acid treatment is It may be carried out with a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid. The cellulose nanocrystals prepared in this way, the cellulose nanocrystals may have an aspect ratio of 1 to 50, or 2 to 40, or 5 to 30, and an average diameter of 1 to 30 nm, or 2 to 25 nm, or 2 to 20 nm and may have a length of 10 to 1000 nm, or 100 to 900 nm, or 200 to 800 nm. Cellulose nanocrystals as described above have excellent mechanical properties, so that when added as an additive to a polymer composite material, the mechanical properties of the polymer can be remarkably improved.

상기 단계 (B)는 카르복실산 또는 그 에스테르 유도체와 히드록시기의 에스테르 반응을 수행하는 단계로서 유독한 부산물이 생성되지 않고 산 촉매 하에서 용이하게 수행될 수 있으며, 이를 통해 대량으로 셀룰로스 나노크리스탈 표면을 개질할 수 있다. 특히 상기 단계 (B)는 p-톨루엔설폰산(PTSA) 존재 하에 수행될 수 있다. 이 때 산 촉매는 파라톨루엔설폰산, 황산, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 루이스 산을 사용할 수 있다.The step (B) is a step of performing an ester reaction of a carboxylic acid or an ester derivative thereof with a hydroxyl group, and can be easily carried out under an acid catalyst without generating toxic by-products, through which the cellulose nanocrystal surface is modified in large quantities can do. In particular, the step (B) may be performed in the presence of p-toluenesulfonic acid (PTSA). In this case, the acid catalyst may be selected from the group consisting of paratoluenesulfonic acid, sulfuric acid, and mixtures thereof, and a Lewis acid may be used.

그리고, 상기 단계 (B)는 100 내지 140 ℃, 또는 110 내지 130 ℃, 또는 115 내지 125 ℃에서 수행할 수 있다. 그리고, 상기 단계 (B)는 19 내지 28 시간, 또는 20 내지 27 시간, 또는 22 내지 26 시간 동안 반응시킬 수 있다. 반응온도가 상기 범위 미만인 경우 에스테르화 반응이 잘 진행되지 않을 수 있으며, 상기 범위 이상인 경우 반응 용매가 증발하여 공정상 위험이 발생할 수 있다. 또한, 반응시간이 상기 범위 미만인 경우 셀룰로스 나노결정의 표면에 그래프트 되는 알킬기의 양이 충분치 않아 복합재료의 물성 향상이 미미할 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 공정의 경제성이 악화될 수 있다.And, the step (B) may be performed at 100 to 140 ℃, or 110 to 130 ℃, or 115 to 125 ℃. And, the step (B) may be reacted for 19 to 28 hours, or 20 to 27 hours, or 22 to 26 hours. If the reaction temperature is less than the above range, the esterification reaction may not proceed well. In addition, if the reaction time is less than the above range, the amount of alkyl group grafted to the surface of the cellulose nanocrystals may not be sufficient, so the improvement of the physical properties of the composite material may be insignificant, and if it exceeds the above range, economic efficiency of the process may deteriorate.

단계 (B)에 의한 반응 진행 후 생성물을 여과한 후 건조하여 최종 생성물을 얻을 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 상기 단계 (B)는 도 1의 두 번째와 같은 반응이 진행되는 것일 수 있다.After the reaction proceeds in step (B), the product may be filtered and dried to obtain a final product. As an embodiment of the present invention, in step (B), the same reaction as in the second of FIG. 1 may be in progress.

한편, 본 발명의 고분자 복합재료는 기저 고분자 내에 상기 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. 특히 본 발명에 의한 개질한 셀룰로스 나노크리스탈을 첨가재로 사용한 폴리프로필렌 복합재료는 매우 우수한 기계적 물성 및 열 안정성을 나타낼 수 있다. 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은 매우 낮은 양으로도 고분자 복합재료의 물성을 현저히 향상시킬 수 있어 경제적으로도 매우 유리한데, 이는 첨가재를 개질하여 기저 고분자에 대한 분산성이 매우 우수하기 때문이다. On the other hand, the polymer composite material of the present invention is characterized in that the surface-modified cellulose of the present invention is dispersed in the base polymer. In particular, the polypropylene composite material using the modified cellulose nanocrystal according to the present invention as an additive can exhibit very good mechanical properties and thermal stability. The surface-modified cellulose nanocrystal of the present invention is economically very advantageous because it can significantly improve the physical properties of the polymer composite material even with a very low amount, which is because the dispersibility to the base polymer is very excellent by modifying the additive. .

상기 고분자 복합재료는, 상기 기저 고분자 100 중량부 및 상기 표면 개질된 셀룰로스 0.1 내지 25 중량부, 또는 0.5 내지 20 중량부, 또는 1 내지 12 중량부, 또는 1 내지 10 중량부, 또는 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 상기 표면 개질된 셀룰로스 필러의 함량이 상기 범위 미만인 경우 고분자 복합재료의 물성을 충분히 향상시킬 수 없으며, 반면에 상기 범위를 초과할 경우에도 고분자 복합재료의 물성을 오히려 저감시킬 수 있다.The polymer composite material includes 100 parts by weight of the base polymer and 0.1 to 25 parts by weight of the surface-modified cellulose, or 0.5 to 20 parts by weight, or 1 to 12 parts by weight, or 1 to 10 parts by weight, or 1 to 5 parts by weight. may include wealth. When the content of the surface-modified cellulose filler is less than the above range, the physical properties of the polymer composite material cannot be sufficiently improved, whereas when it exceeds the above range, the physical properties of the polymer composite material can be rather reduced.

또한, 상기 기저 고분자는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 특히 폴리프로필렌에 대하여 본 발명의 개질된 셀룰로스의 효과가 극대화될 수 있다.In addition, the base polymer may be selected from the group consisting of polyolefins such as polyethylene or polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, and mixtures thereof, and in particular, the effect of the modified cellulose of the present invention on polypropylene can be maximized. there is.

한편, 본 발명의 고분자 복합재료는, 공지의 고분자 복합재료를 제조하는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 특히 본 발명의 표면 개질된 셀룰로스 나노결정과 폴리올레핀계 고분자를 혼합하고 혼합물의 압출 및 성형을 통해 제조할 수 있다. 상기 압출은 이축 압출기를 사용하여 160 내지 280 ℃, 또는 180 내지 260 ℃, 또는 190 내지 220 ℃에서, 80 내지 220 rpm, 90 내지 210 rpm, 95 내지 200 rpm으로 압출할 수 있다. 또한, 상기 성형은 사출성형기를 사용할 수 있고, 160 내지 280 ℃, 또는 180 내지 260 ℃, 또는 190 내지 220 ℃에서, 20 내지 40 bar, 25 내지 36 bar, 28 내지 32 bar에서 수행할 수 있다. On the other hand, the polymer composite material of the present invention can be prepared by a known method for producing a polymer composite material, in particular, mixing the surface-modified cellulose nanocrystals of the present invention and a polyolefin-based polymer and extruding and molding the mixture can be manufactured. The extrusion may be performed at 160 to 280 ℃, or 180 to 260 ℃, or 190 to 220 ℃, 80 to 220 rpm, 90 to 210 rpm, 95 to 200 rpm using a twin screw extruder. In addition, the molding may be performed using an injection molding machine, at 160 to 280 ℃, or 180 to 260 ℃, or 190 to 220 ℃, 20 to 40 bar, 25 to 36 bar, 28 to 32 bar.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

[실시예][Example]

제조Produce Yes 1: 개질제 PDPBA 제조 1: Preparation of modifier PDPBA

숙신산 무수물(SA) 10.845 g을 메틸렌 클로라이드(methylene chloride; MC) 200 ml에 용해시킨 후 용해도가 낮으므로 30 분간 초음파 처리를 하였다. 여기에 3-펜타데실페놀(PDP) 30.000 g, 4-디메틸아미노피리딘(4-Dimethylaminopyridine; DMAP) 13.240 g, 트리에틸아민(triethylamine; TEA) 10.966 g을 메틸렌 클로라이드 25 ml와 함께 첨가하였다. 이를 30 ℃ oil bath에서 2 시간 교반하였다. 그 후 이를 분별 깔때기에 옮긴 후, 1 M 염산 수용액 200 ml로 3 회 세척 후, 1 M 염화나트륨 수용액 200 ml로 3 회 세척하였다. 하층액을 받은 후, 회전증발기를 사용해 용매 MC를 제거하였다. 건조 한 결과, 35.708 g의 생성물을 얻었다. 생성물의 이름을 PDPBA(4-oxo-4-(3-pentadecylphenoxy)butanoic acid)라 명명하였다. After dissolving 10.845 g of succinic anhydride (SA) in 200 ml of methylene chloride (MC), it was sonicated for 30 minutes because of its low solubility. Here, 30.000 g of 3-pentadecylphenol (PDP), 13.240 g of 4-dimethylaminopyridine (DMAP), and 10.966 g of triethylamine (TEA) were added together with 25 ml of methylene chloride. This was stirred in an oil bath at 30 °C for 2 hours. After that, it was transferred to a separatory funnel, washed 3 times with 200 ml of 1 M aqueous hydrochloric acid solution, and washed 3 times with 200 ml of 1 M aqueous sodium chloride solution. After receiving the lower layer, the solvent MC was removed using a rotary evaporator. As a result of drying, 35.708 g of product was obtained. The product was named PDPBA(4-oxo-4-(3-pentadecylphenoxy)butanoic acid).

제조예 2: f-CNC 제조Preparation Example 2: f-CNC manufacturing

셀룰로스 나노결정(CNC) 5.2 g을 톨루엔 150 ml에 30 분 동안 초음파 처리를 하여 분산시켰다. 여기에 상기 제조예 1에서 제조한 PDPBA 18.111 g과 p-톨루엔설폰산(PTSA) 0.077 g을 용해시켰다. 그 후 이를 120 ℃로 설정된 oil bath에 넣고 24 시간 교반했다. Dean-Stark trap과 컨덴서를 사용해 에스테르화 반응으로 생성되는 물이 혼합액으로 다시 들어가지 못하도록 제어하였다. 반응 후 생성물을 600 ml 헥산에 넣고 10 여분 교반한 후, 0.22 μm 크기 공극을 가진 PVDF(Polyvinylidene fluoride) 여과막을 사용해 개질된 셀룰로스인 f-CNC을 여과하였다. 여과 과정에서 충분한 양의 헥산을 사용해 여분의 PDPBA을 씻어주었다. 여과막 상층부 고형분을 건조한 결과, 11.779 g의 f-CNC을 얻었다.5.2 g of cellulose nanocrystals (CNC) were dispersed in 150 ml of toluene by sonication for 30 minutes. Here, 18.111 g of PDPBA prepared in Preparation Example 1 and 0.077 g of p-toluenesulfonic acid (PTSA) were dissolved therein. Then, it was put into an oil bath set at 120 °C and stirred for 24 hours. Using a Dean-Stark trap and a condenser, the water generated by the esterification reaction was controlled not to re-enter the mixed solution. After the reaction, the product was put into 600 ml of hexane, stirred for 10 extra minutes, and then f-CNC, which is modified cellulose, was filtered using a polyvinylidene fluoride (PVDF) filtration membrane having pores of 0.22 μm in size. Excess PDPBA was washed away using a sufficient amount of hexane during the filtration process. As a result of drying the solid content of the upper layer of the filtration membrane, 11.779 g of f-CNC was obtained.

시험예 1: 원소 분석Test Example 1: Elemental Analysis

상기 제조예 2에 의해 제조된 개질된 셀룰로스(f-CNC)와 그렇지 않은 셀룰로스 나노결정(CNC)에 대하여 원소 분석을 실시하였으며, 그 결과는 하기 표 1과 같다.Elemental analysis was performed on the modified cellulose (f-CNC) and non-cellulose nanocrystals (CNC) prepared by Preparation Example 2, and the results are shown in Table 1 below.

C (wt%)C (wt%) H (wt%)H (wt%) N (wt%)N (wt%) S (wt%)S (wt%) O (wt%)O (wt%) CNCCNC 39.939.9 5.75.7 0.00.0 2.02.0 52.452.4 f-CNCf-CNC 54.754.7 7.27.2 0.00.0 1.51.5 36.636.6

개질된 셀룰로스 f-CNC의 경우 탄소의 함량이 39.9 wt%에서 54.7 wt%로 크게 증가하였으며, 이를 통해 셀룰로스 표면이 길이가 긴 탄화수소 사슬로 잘 개질되었음을 알 수 있다.In the case of the modified cellulose f-CNC, the carbon content was significantly increased from 39.9 wt% to 54.7 wt%, indicating that the cellulose surface was well modified with long hydrocarbon chains.

실시예 1 내지 5: 폴리프로필렌(PP) 복합재료 PP/f-CNC의 제조Examples 1 to 5: Preparation of polypropylene (PP) composite material PP/f-CNC

그래뉼(Granule) 형태의 폴리프로필렌(PP)을 상기 제조예 2에서 제조한 f-CNC와 혼합하되, 필러 f-CNC의 양이 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%가 되도록 혼합하였다. 이들을 이축압출기를 사용해 압출한 후, 펠렛으로 제작하였다. 압출기의 온도는 피드로부터 다이까지 190, 190, 200, 200, 200, 200, 200 oC로 설정되었고, 스크류는 100 rpm으로 회전하였다. 제작한 펠렛을 200 ℃, 30 bar에서 150 mm/s로 압출하여 ASTM D638, D790에 맞는 폴리프로필렌 복합재료 시편을 제작하였다. 이를 각각 PP/f-CNC-1wt%, PP/f-CNC-3wt%, PP/f-CNC-5wt%, PP/f-CNC-10wt%, PP/f-CNC-20wt%으로 명명하였다.Polypropylene (PP) in the form of granules is mixed with f-CNC prepared in Preparation Example 2, but the amount of filler f-CNC is 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 It was mixed so as to be wt%. These were extruded using a twin-screw extruder, and then pellets were produced. The temperature of the extruder was set at 190, 190, 200, 200, 200, 200, 200 ° C from the feed to the die, and the screw was rotated at 100 rpm. The produced pellets were extruded at 150 mm/s at 200 °C and 30 bar to prepare a polypropylene composite material specimen conforming to ASTM D638 and D790. These were named as PP/f-CNC-1wt%, PP/f-CNC-3wt%, PP/f-CNC-5wt%, PP/f-CNC-10wt%, and PP/f-CNC-20wt%, respectively.

비교예 1 내지 5: 폴리프로필렌(PP) 복합재료 PP/CNC의 제조Comparative Examples 1 to 5: Preparation of polypropylene (PP) composite material PP/CNC

실시예 1과 동일한 방법으로 폴리프로필렌 복합재료를 제조하되, f-CNC 대신 CNC를 필러로 하여 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%가 되도록 혼합하고, 각각 PP/CNC-1wt%, PP/CNC-3wt%, PP/CNC-5wt%, PP/CNC-10wt%, PP/CNC-20wt%으로 명명하였다.A polypropylene composite material was prepared in the same manner as in Example 1, but using CNC instead of f-CNC as a filler to be 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, and 20 wt%, each mixed with PP /CNC-1wt%, PP/CNC-3wt%, PP/CNC-5wt%, PP/CNC-10wt%, PP/CNC-20wt% were named.

시험예 2: 굴곡 시험Test Example 2: Flexural Test

상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에 의해 제조된 복합재료의 기계적 물성을 평가하기 위하여 대조군인 폴리프로필렌(PP)과 함께 굴곡 평가를 실시하였으며, 그 결과는 하기 표 2, 3, 및 도 2와 같다.In order to evaluate the mechanical properties of the composite materials prepared by Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, flexural evaluation was performed with polypropylene (PP) as a control group, and the results are shown in Tables 2, 3, and 2 is the same.

SampleSample Flexural Modulus (MPa)Flexural Modulus (MPa) Flexural Strength (MPa)Flexural Strength (MPa) PPpp 1432.8 ± 100.91432.8 ± 100.9 39.1 ± 0.739.1 ± 0.7 실시예 1Example 1 1454.4 ± 74.31454.4 ± 74.3 45.9 ± 0.645.9 ± 0.6 실시예 2Example 2 1499.4 ± 59.41499.4 ± 59.4 46.0 ± 0.446.0 ± 0.4 실시예 3Example 3 1604.3 ± 46.91604.3 ± 46.9 45.2 ± 0.745.2 ± 0.7 실시예 4Example 4 1448.5 ± 26.01448.5 ± 26.0 42.5 ± 0.142.5 ± 0.1 실시예 5Example 5 1291.5 ± 71.01291.5 ± 71.0 32.5 ± 0.432.5 ± 0.4

SampleSample Flexural Modulus (MPa)Flexural Modulus (MPa) Flexural Strength (MPa)Flexural Strength (MPa) PPpp 1432.8 ± 100.91432.8 ± 100.9 39.1 ± 0.739.1 ± 0.7 비교예 1Comparative Example 1 1458.3 ± 66.21458.3 ± 66.2 41.6 ± 0.441.6 ± 0.4 비교예 2Comparative Example 2 1443.7 ± 41.11443.7 ± 41.1 42.1 ± 0.542.1 ± 0.5 비교예 3Comparative Example 3 1472.6 ± 88.21472.6 ± 88.2 39.9 ± 0.639.9 ± 0.6 비교예 4Comparative Example 4 1520.3 ± 74.91520.3 ± 74.9 40.9 ± 0.540.9 ± 0.5 비교예 5Comparative Example 5 1738.6 ± 59.81738.6 ± 59.8 38.8 ± 0.438.8 ± 0.4

본 발명에 따른 고분자 복합재료는 표면 개질된 셀룰로스를 포함함으로써 굽힘탄성률(Flexural Modulus) 및 굽힘강도(Flexural Strength)가 향상되었다. 특히, 같은 양의 필러를 포함하는 비교예와의 비교를 통해 본 발명에 따른 표면 개질된 셀룰로스의 필러로서의 성능이 우수한 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명에 의하면 적은 함량의 필러의 첨가에도 복합재료의 충분한 물성 향상을 기대할 수 있으며, 이에 따라 경제성을 제고할 수 있다. 다만, 필러의 함량이 20 wt%로서 과다한 경우 오히려 물성이 악화되는 것을 확인하였다. The polymer composite material according to the present invention has improved flexural modulus and flexural strength by including the surface-modified cellulose. In particular, it was found that the performance as a filler of the surface-modified cellulose according to the present invention was excellent through comparison with Comparative Examples including the same amount of filler. Therefore, according to the present invention, it is possible to expect sufficient improvement in physical properties of the composite material even with the addition of a small amount of filler, thereby improving economic efficiency. However, it was confirmed that when the content of the filler was excessive as 20 wt%, the physical properties were rather deteriorated.

제조예 3 및 4: C12 개질제 및 C18 개질제의 제조Preparation 3 and 4: Preparation of C12 modifier and C18 modifier

제조예 1과 동일한 방법으로 개질제를 제조하되, 3-펜타데실페놀 대신 3-도데실페놀 및 3-옥타데실페놀을 사용하여 각각 C12 개질제 및 C18 개질제를 제조하였다. A modifier was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that 3-dodecylphenol and 3-octadecylphenol were used instead of 3-pentadecylphenol to prepare a C12 modifier and a C18 modifier, respectively.

제조예 5 및 6: C12-CNC 및 C18-CNC의 제조Preparation Examples 5 and 6: Preparation of C12-CNC and C18-CNC

상기 제조예 2와 동일한 방법으로 나노 셀룰로스를 개질하되, 제조예 1에서 제조한 PDPBA 대신 상기 제조예 3 및 4에 의해 제조된 개질제를 혼합하여 각각 개질된 셀룰로스 C12-CNC, C18-CNC를 얻었다.Nanocellulose was modified in the same manner as in Preparation Example 2, but instead of PDPBA prepared in Preparation Example 1, the modifiers prepared in Preparation Examples 3 and 4 were mixed to obtain modified cellulose C12-CNC, C18-CNC, respectively.

실시예 6 내지 10: 폴리프로필렌 복합재료 PP/C12-CNC 제조Examples 6 to 10: Polypropylene Composite Material PP/C12-CNC Manufacturing

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 제조예 5에서 제조한 C12-CNC를 필러로 하여 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%가 되도록 혼합하고, 각각 PP/C12-CNC-1wt%, PP/C12-CNC-3wt%, PP/C12-CNC-5wt%, PP/C12-CNC-10wt%, PP/C12-CNC-20wt%으로 명명하였다.Prepared in the same manner as in Example 1, but using the C12-CNC prepared in Preparation Example 5 as a filler, mixed to 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%, each It was named as PP/C12-CNC-1wt%, PP/C12-CNC-3wt%, PP/C12-CNC-5wt%, PP/C12-CNC-10wt%, PP/C12-CNC-20wt%.

실시예 11 내지 15: 폴리프로필렌 복합재료 PP/C18-CNC 제조Examples 11 to 15: Polypropylene Composite Material PP/C18-CNC Manufacturing

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 제조예 6에서 제조한 C18-CNC를 필러로 하여 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%가 되도록 혼합하고, 각각 PP/C18-CNC-1wt%, PP/C18-CNC-3wt%, PP/C18-CNC-5wt%, PP/C18-CNC-10wt%, PP/C18-CNC-20wt%으로 명명하였다.Prepared in the same manner as in Example 1, but using the C18-CNC prepared in Preparation Example 6 as a filler, mixing to 1 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 10 wt%, 20 wt%, each It was named as PP/C18-CNC-1wt%, PP/C18-CNC-3wt%, PP/C18-CNC-5wt%, PP/C18-CNC-10wt%, PP/C18-CNC-20wt%.

시험예 3: 굴곡 시험Test Example 3: Flexural Test

상기 실시예 6 내지 15에 의해 제조된 복합재료 대하여 기계적 물성을 평가하기 위하여 대조군인 폴리프로필렌(PP)과 함께 굴곡 평가를 실시하였으며, 그 결과는 하기 표 4 및 5와 같다.In order to evaluate the mechanical properties of the composite materials prepared in Examples 6 to 15, flexural evaluation was performed together with polypropylene (PP) as a control, and the results are shown in Tables 4 and 5 below.

SampleSample Flexural Modulus (MPa)Flexural Modulus (MPa) Flexural Strength (MPa)Flexural Strength (MPa) PPpp 1432.8 ± 100.91432.8 ± 100.9 39.1 ± 0.739.1 ± 0.7 실시예 6Example 6 1447.3 ± 45.61447.3 ± 45.6 43.7 ± 0.843.7 ± 0.8 실시예 7Example 7 1462.1 ± 37.01462.1 ± 37.0 43.8 ± 0.643.8 ± 0.6 실시예 8Example 8 1581.7 ± 54.31581.7 ± 54.3 43.9 ± 0.743.9 ± 0.7 실시예 9Example 9 1452.1 ± 39.71452.1 ± 39.7 40.3 ± 0.340.3 ± 0.3 실시예 10Example 10 1342.3 ± 51.81342.3 ± 51.8 32.0 ± 0.532.0 ± 0.5

SampleSample Flexural Modulus (MPa)Flexural Modulus (MPa) Flexural Strength (MPa)Flexural Strength (MPa) PPpp 1432.8 ± 100.91432.8 ± 100.9 39.1 ± 0.739.1 ± 0.7 실시예 11Example 11 1460.5 ± 58.91460.5 ± 58.9 46.1 ± 0.846.1 ± 0.8 실시예 12Example 12 1502.5 ± 58.11502.5 ± 58.1 46.3 ± 0.646.3 ± 0.6 실시예 13Example 13 1611.3 ± 48.51611.3 ± 48.5 45.8 ± 0.945.8 ± 0.9 실시예 14Example 14 1478.5 ± 37.21478.5 ± 37.2 44.7 ± 0.544.7 ± 0.5 실시예 15Example 15 1315.9 ± 60.31315.9 ± 60.3 35.7 ± 0.735.7 ± 0.7

탄소수가 더 많은 알킬기로 개질된 셀룰로스 나노결정을 포함하는 경우 대체로 굽힘탄성률 및 굽힘강도가 더 개선되는 것을 알 수 있으나, C12-CNC 첨가재를 포함하는 복합재료의 경우에도 첨가재를 포함하지 않는 폴리프로필렌 재료에 비해 물성이 크게 향상된 것을 알 수 있다. 다만, 필러의 함량이 20 wt%로서 과다한 경우 오히려 물성이 악화되는 것을 확인하였다. In the case of including cellulose nanocrystals modified with an alkyl group having more carbon number, it can be seen that the flexural modulus and bending strength are generally more improved, but even in the case of a composite material including a C12-CNC additive, a polypropylene material that does not contain an additive It can be seen that the physical properties are significantly improved compared to . However, it was confirmed that if the content of the filler was excessive as 20 wt%, the physical properties were rather deteriorated.

본 발명에 따른 폴리프로필렌 복합재료는 우수한 기계적 물성을 나타내며 적은 양의 첨가재를 함유하여 경제성이 우수한 바, 다양한 산업 분야에서 광범위하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.The polypropylene composite material according to the present invention exhibits excellent mechanical properties and contains a small amount of additives to have excellent economic feasibility, and is expected to be widely applied in various industrial fields.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and those skilled in the art can implement various modifications without departing from the gist of the present invention. Of course it is possible. Accordingly, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above embodiments, and should be defined by the following claims as well as the claims and equivalents.

Claims (11)

기저 고분자 내에 표면 개질된 셀룰로스 나노결정이 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 고분자 복합재료로서,
상기 고분자 복합재료는 상기 기저 고분자 100 중량부와 표면 개질된 셀룰로스 나노결정 1 내지 12 중량부를 혼합 후 압출하여 제조한 것이고,
상기 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이의 에스테르 유도체와 셀룰로스 나노결정이 에스테르 결합을 형성하고, 상기 셀룰로스 나노결정의 결정화도가 50 이상인 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료:
[화학식 1]
Figure 112022015040941-pat00005

상기 화학식 1에서,
상기 R1은 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 직쇄형 또는 분쇄형의 포화 또는 불포화 탄화수소이고,
상기 R2는 -CH2-CH2-임.
A polymer composite material characterized in that the surface-modified cellulose nanocrystals are dispersed in the base polymer,
The polymer composite material is prepared by extruding after mixing 100 parts by weight of the base polymer and 1 to 12 parts by weight of the surface-modified cellulose nanocrystals,
The surface-modified cellulose nanocrystals are characterized in that the compound represented by the following Chemical Formula 1 or an ester derivative thereof and the cellulose nanocrystals form an ester bond, and the crystallinity of the cellulose nanocrystals is 50 or more, a polymer composite material:
[Formula 1]
Figure 112022015040941-pat00005

In Formula 1,
Wherein R 1 is a linear or pulverized saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 to 40, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms,
wherein R 2 is —CH2-CH2-.
청구항 1에 있어서,
상기 셀룰로스 나노결정은 종횡비가 1 내지 50, 또는 2 내지 40, 또는 5 내지 30인 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료.
The method according to claim 1,
The cellulose nanocrystals have an aspect ratio of 1 to 50, or 2 to 40, or 5 to 30, polymer composite material.
청구항 1에 있어서,
상기 셀룰로스 나노결정은 평균 직경이 1 내지 30 nm, 또는 2 내지 25 nm, 또는 2 내지 20 nm이고, 길이가 10 내지 1000 nm, 또는 100 내지 900 nm, 또는 200 내지 800 nm인 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료.
The method according to claim 1,
The cellulose nanocrystals have an average diameter of 1 to 30 nm, or 2 to 25 nm, or 2 to 20 nm, and a length of 10 to 1000 nm, or 100 to 900 nm, or 200 to 800 nm, polymer composites.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은 이를 구성하는 원소 중 탄소 원소를 45 내지 68 wt%, 또는 50 내지 64 wt%, 또는 52 내지 58 wt% 포함하는 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료.
The method according to claim 1,
The surface-modified cellulose nanocrystals contain 45 to 68 wt%, or 50 to 64 wt%, or 52 to 58 wt% of the carbon element among the elements constituting the surface-modified cellulose nanocrystal, polymer composite material.
청구항 1에 있어서,
상기 표면 개질된 셀룰로스 나노결정은,
(A) 하기 화학식 2로 표시되는 페놀계 화합물에 카르복실기 또는 에스테르기를 형성시키는 단계; 및
(B) 상기 단계 (A)의 생성물과 셀룰로스 나노결정의 에스테르 반응을 유도하여 셀룰로스 나노결정의 표면을 개질하는 단계;를 포함하고, 상기 셀룰로스 나노결정의 결정화도가 50 이상인 것을 특징으로 하고, 상기 단계 (A)는 상기 페놀계 화합물과 숙신산 무수물을 반응시키는 것을 특징으로 하는 표면 개질된 셀룰로스 나노결정의 제조방법에 의해 제조한 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료:
[화학식 2]
Figure 112022015040941-pat00006

상기 화학식 2에서,
상기 R1은 탄소수 8 내지 40, 또는 10 내지 34, 또는 12 내지 30인 직쇄형 또는 분쇄형의 포화 또는 불포화 탄화수소임.
The method according to claim 1,
The surface-modified cellulose nanocrystals,
(A) forming a carboxyl group or an ester group in the phenol-based compound represented by the following formula (2); and
(B) modifying the surface of the cellulose nanocrystal by inducing an ester reaction between the product of step (A) and the cellulose nanocrystal; characterized in that the crystallinity degree of the cellulose nanocrystal is 50 or more, the step (A) is a polymer composite material, characterized in that prepared by the method for producing surface-modified cellulose nanocrystals, characterized in that the reaction of the phenolic compound with succinic anhydride:
[Formula 2]
Figure 112022015040941-pat00006

In Formula 2,
Wherein R 1 is a linear or pulverized saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 to 40 carbon atoms, or 10 to 34, or 12 to 30 carbon atoms.
삭제delete 삭제delete 청구항 5에 있어서,
상기 단계 (B)는 산 촉매 하에 수행되는 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료.
6. The method of claim 5,
The step (B) is characterized in that carried out under an acid catalyst, a polymer composite material.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 기저 고분자는 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 고분자 복합재료.
The method according to claim 1,
The base polymer is a polymer composite material, characterized in that selected from the group consisting of polyolefin, polyvinyl chloride, polystyrene, and mixtures thereof.
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