KR102414926B1 - Pha 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents
Pha 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102414926B1 KR102414926B1 KR1020200143256A KR20200143256A KR102414926B1 KR 102414926 B1 KR102414926 B1 KR 102414926B1 KR 1020200143256 A KR1020200143256 A KR 1020200143256A KR 20200143256 A KR20200143256 A KR 20200143256A KR 102414926 B1 KR102414926 B1 KR 102414926B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pha
- composition
- weight
- aqueous dispersion
- gum
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 claims abstract description 108
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 claims abstract description 98
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 30
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 30
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 24
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 22
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 229920000591 gum Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 9
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 9
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 9
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 8
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 6
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 claims description 5
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims description 5
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims description 5
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims description 5
- 239000011436 cob Substances 0.000 claims description 5
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 claims description 5
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 claims description 5
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 claims description 5
- 229920000569 Gum karaya Polymers 0.000 claims description 4
- 241000934878 Sterculia Species 0.000 claims description 4
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 235000010494 karaya gum Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000231 karaya gum Substances 0.000 claims description 4
- 229940039371 karaya gum Drugs 0.000 claims description 4
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 4
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims description 4
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 claims description 3
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 claims description 3
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000000305 astragalus gummifer gum Substances 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000451 gelidium spp. gum Substances 0.000 claims description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 3
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 28
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-M 4-hydroxybutyrate Chemical compound OCCCC([O-])=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 11
- -1 for example Polymers 0.000 description 9
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 4
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 3
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 3
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 3
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 229920001284 acidic polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 150000004805 acidic polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical class OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 2
- DDGPBVIAYDDWDH-UHFFFAOYSA-N 3-[dodecyl(dimethyl)azaniumyl]-2-hydroxypropane-1-sulfonate Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC(O)CS([O-])(=O)=O DDGPBVIAYDDWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 206010021639 Incontinence Diseases 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 239000000420 anogeissus latifolia wall. gum Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 229960000686 benzalkonium chloride Drugs 0.000 description 1
- CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N benzyl(dimethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[NH+](C)CC1=CC=CC=C1 CADWTSSKOVRVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- MRUAUOIMASANKQ-UHFFFAOYSA-N cocamidopropyl betaine Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)NCCC[N+](C)(C)CC([O-])=O MRUAUOIMASANKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940073507 cocamidopropyl betaine Drugs 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 238000010556 emulsion polymerization method Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenol Chemical compound C=C.OC=C UFRKOOWSQGXVKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005417 food ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000005003 food packaging material Substances 0.000 description 1
- 235000019314 gum ghatti Nutrition 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 1
- 229920002113 octoxynol Polymers 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 235000013550 pizza Nutrition 0.000 description 1
- 229920001983 poloxamer Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229940117986 sulfobetaine Drugs 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L67/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/05—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from solid polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
- C08J3/21—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
- C08J3/215—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D105/00—Coating compositions based on polysaccharides or on their derivatives, not provided for in groups C09D101/00 or C09D103/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/04—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/24—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H19/28—Polyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/10—Packing paper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2405/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2401/00 or C08J2403/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2429/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
- C08J2429/02—Homopolymers or copolymers of unsaturated alcohols
- C08J2429/04—Polyvinyl alcohol; Partially hydrolysed homopolymers or copolymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2467/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
본 발명은 안정성 및 내수성이 개선된 폴리히드록시알카노에이트(PHA) 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 수계 분산된 폴리히드록시알카노에이트(PHA)의 입자 간 응집을 방지하고 재분산을 유도하여 침전을 방지할 수 있으므로, PHA의 분산 안정성 및 내수성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 첨가제를 최소화하여 생분해성 PHA를 재활용할 수 있고, 기존의 상용 제품과 호환성이 우수하며, 상온 안정성이 우수하다.
또한, PHA의 제조 공정에 있어서 계면활성제의 과다한 사용 및 에멀젼 형성을 위한 추가의 공정 단계를 필요로 하지 않으므로 경제성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 수계 분산된 폴리히드록시알카노에이트(PHA)의 입자 간 응집을 방지하고 재분산을 유도하여 침전을 방지할 수 있으므로, PHA의 분산 안정성 및 내수성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 첨가제를 최소화하여 생분해성 PHA를 재활용할 수 있고, 기존의 상용 제품과 호환성이 우수하며, 상온 안정성이 우수하다.
또한, PHA의 제조 공정에 있어서 계면활성제의 과다한 사용 및 에멀젼 형성을 위한 추가의 공정 단계를 필요로 하지 않으므로 경제성을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 안정성 및 내수성이 개선된 폴리히드록시알카노에이트(PHA) 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
폴리히드록시알카노에이트(PHA)는 필름(예를 들어, 포장 필름, 농업용 필름, 뿌리덮개용 필름), 골프 티, 캡 및 클로저, 농업용 지지대 및 말뚝, 종이 및 보드 코팅제(예를 들어, 컵, 플레이트, 상자 등), 열성형 제품(예를 들어, 트레이, 컨테이너, 요구르트 단지, 화분, 면기, 주형제품 등), 하우징(예를 들어, 전자제품용), 포대류(예를 들어, 쓰레기포대, 잡화포대, 식품포대, 비료포대 등), 위생용품(예를 들어, 기저귀, 여성용 위생용품, 요실금용 제품, 일회용 행주 등), 과립형 제품(예를 들어, 과립형 비료, 제초제, 살충제, 종자 등)용 코팅제의 제조에 제한 없이 사용될 수 있는 생분해성 플라스틱이다.
PHA는 또한 봉합사, 수선 장치, 수선 패치, 슬링, 심혈관 패치, 정형외과용 핀, 부착 장벽, 스텐트, 유도형 조직 수선/재생 장치, 인공연골 수선 장치, 신경 유도장치, 건 수선 장치, 골수 스캐폴드, 및 상처 드레싱을 포함하는 생물의학 장치의 개발에도 사용되고 있다.
폴리히드록시알카노에이트(PHA)는 발효 공정에 의해 생산될 수 있으며, 수계에 물리적으로 분산된 PHA의 경우, 자가 응집력으로 인하여 입자들끼리 응집 및 침전이 진행되고, 침전된 입자들은 강한 인력으로 하나의 덩어리를 형성한다.
국내 등록 특허 제10-0602193호에는 폴리에스테르(PHA 포함) 수지의 분산을 위하여 230℃ 이상의 온도에서 총 10시간 이상 반응시킨 후, 계면활성제를 첨가하는 유화중합 방법을 개시하고 있다.
종래에는 수계 내 분산안정성을 유지하기 위하여 일반적으로 계면활성제를 사용하여 에멀젼 형태로 중합 공정을 진행한다. 이 때, 모노머 상에서 각각의 입자를 하나하나 코팅하거나 미셀화하는 작업들을 포함하는 공정이 진행된다. 이 경우, 다량의 첨가제 및 질소퍼징(purging) 내 10시간 이상의 중합과정이 필수적이다. 미셀화 공정에 사용되는 계면활성제의 경우 80℃ 이상의 고온 반응이 필수적이므로 제조 공정이 복잡하다는 단점이 있다.
그러므로, 공정을 단순화하면서도 PHA의 사용 목적에 적합하도록 물성을 향상시켜 PHA를 효율적 및 경제적으로 사용하기 위한 연구가 필요하다.
본 발명의 목적은 분산안정성 및 내수성이 개선된 폴리히드록시알카노에이트(PHA) 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 상기 PHA 조성물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 조성물 총 중량에 대하여,
폴리히드록시알카노에이트(PHA) 10 내지 70중량%; 및
첨가제 1 내지 10중량%를 포함하고,
상기 PHA가 폴리-3-히드록시부티레이트-co-4-히드록시부티레이트(P3HB-4HB)를 포함하고,
상기 PHA 공중합체 내 4HB의 함량이 0.1 내지 20%이고,
상기 첨가제가 계면활성제 또는 분산제와 함께 레올로지 조절제를 포함하고,
상기 계면활성제 또는 분산제가 조성물 총 중량에 대하여 0.3중량% 미만 포함되는, PHA 조성물을 제공한다.
일구현예에 따르면, 상기 PHA의 분자량은 Mw 10,000 내지 1,000,000일 수 있다. 또한, 상기 PHA의 입경은 10㎛ 이하일 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 계면활성제는 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양쪽성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 첨가제는 증점제 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 레올로지 조절제는 검류, 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 검류는 구형이 아닌 것일 수 있으며, 산성 다당류일 수 있고, 예를 들면 젤란검, 잔탄검, 카라기난, 커들란 검, 카라야검, 트라가칸트 검, 가티검 알긴, 아가검, 퍼셀라란 등을 포함할 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 분산제는 아크릴계 분산제, 우레탄계 분산제, 에폭시계 분산제, 폴리비닐알코올 및 셀룰로오즈로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일구현예에 따르면, 조성물 총 중량에 대하여 상기 레올로지 조절제는 0.5중량% 이하 포함될 수 있다.
또한, 폴리비닐알코올의 분자량은 Mw 10,000 내지 200,000이고, 검화도가 80 내지 99mol%일 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 조성물의 도포량은 10g/m2 이상 30g/m2일 수 있다.
또한, 상기 조성물의 cobb value은 3g/m2 이상 20g/m2일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면,
PHA 수계 분산액을 제조하는 단계; 및
상기 분산액을 교반하면서 첨가제를 투입하는 단계를 포함하는, PHA 조성물의 제조방법을 제공한다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 수계 분산된 폴리히드록시알카노에이트(PHA)의 입자 간 응집을 방지하고 재분산을 유도하여 침전을 방지할 수 있다. 그러므로, PHA의 분산 안정성 및 내수성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 첨가제를 최소화하여 생분해성 PHA를 재활용할 수 있고, 기존의 상용 제품과 호환성이 우수하며, 상온 안정성이 우수하다.
또한, PHA의 제조 공정에 있어서 계면활성제의 과다한 사용 및 에멀젼 형성을 위한 추가의 공정 단계를 필요로 하지 않으므로 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 실시예의 분산안정성을 확인한 사진이다.
도 2는 비교예의 분산안정성을 확인한 사진이다.
도 2는 비교예의 분산안정성을 확인한 사진이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
명세서 내에서 특별한 언급이 없는 한, "내지"라는 표현은 해당 수치를 포함하는 표현으로 사용된다. 구체적으로 예를 들면, "1 내지 2"라는 표현은 1 및 2를 포함할 뿐만 아니라 1과 2 사이의 수치를 모두 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서 내에서 단수의 표현은 달리 명시하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서 내의 용어 "PHA 공중합체"는 적어도 2개의 상이한 히드록시 알칸산 모노머로 이루어진 폴리머를 의미한다.
이하, 본 발명의 구현예에 따른 폴리히드록시알카노에이트(PHA) 조성물 및 이의 제조 방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
구체적으로, 본 발명은 조성물 총 중량에 대하여,
폴리히드록시알카노에이트(PHA) 10 내지 70중량%; 및
첨가제 1 내지 10중량%를 포함하고,
상기 PHA가 폴리-3-히드록시부티레이트-co-4-히드록시부티레이트(P3HB-4HB)를 포함하고,
상기 PHA 공중합체 내 4HB의 함량이 0.1 내지 20%이고,
상기 첨가제가 계면활성제 또는 분산제와 함께 레올로지 조절제를 포함하고,
상기 계면활성제 또는 분산제가 조성물 총 중량에 대하여 0.3중량% 미만 포함되는, PHA 조성물을 제공한다.
일구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 PHA 고분자를 10 내지 70중량%, 예를 들면 20중량% 이상, 또한 30중량% 이상, 예를 들면 60중량% 이하, 또한 50중량% 이하 포함할 수 있다. 조성물 내 PHA 고분자의 함량은 조성물의 물성에 영향을 주며, PHA의 함량이 지나치게 낮을 경우 코팅되는 도막의 형성이 균일하지 않아 내수성 등의 물성 저하가 일어날 수 있고, 지나치게 높을 경우 낮은 두께의 박막 코팅 시, 표면의 코팅성을 저해할 수 있다.
또한, 조성물 내 PHA 고분자의 분자량은 조성물의 물성에 영향을 주는 요인으로, PHA의 중량평균 분자량은 Mw 10,000 내지 1,000,000, 예를 들면, Mw 100,000 이상, 또한 Mw 200,000 이상, 또한 Mw 300,000 이상, 예를 들면 Mw 700,000 이하, 또한 600,000 이하일 수 있다. PHA의 분자량은 지나치게 낮을 경우 필름 형성 시, 유연성이 저하될 수 있고, 지나치게 높을 경우 고온 건조 및 필름 형성 속도가 감소하여 가공성이 저하할 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 PHA 공중합체 내 4HB(4-hydroxybutyrate)의 함량은 PHA의 물성에 영향을 주는 요인이다. 본 발명의 PHA 공중합체 내 4HB의 함량은 0.1 내지 20%, 예를 들면 0.1% 이상, 또한 1% 이상, 또한 2% 이상, 또한 3% 이상, 예를 들면 20% 이하, 또한 15% 이하, 또한 10% 이하일 수 있다. PHA 내 4HB의 함량은 지나치게 낮을 경우 결정성 증가로 인해, 단단한 물성이 증가되어, 필름 형성 후 균열이 발생하거나, 코팅 후 수축으로 인한 기재와의 부착이 어려울 수 있고, 지나치게 높을 경우 비결정성 고분자로 물성이 변하면서, 내수성을 상실할 수 있다.
일구현예에 따르면, PHA의 입자 크기, 즉, 입경은 10㎛ 이하, 예를 들면 5㎛ 이하, 예를 들면 2㎛ 이하일 수 있다. 본 발명의 PHA는 입자 크기가 작아 균일하고 고르게 도포가 가능하므로 코팅제로의 사용에 적합하다.
일구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 첨가제를 1 내지 10중량%, 예를 들면 1중량% 이상, 또한 2중량% 이상, 또한 3중량% 이상, 예를 들면 10중량% 이하, 또한 8중량% 이하, 또한 7중량% 이하 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 예를 들면, 레올로지(rheology) 조절제, 분산제, 증점제, 소포제 및 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 예를 들면 레올로지 조절제, 분산제 및 증점제를 포함할 수 있다. 또한, 구체적으로 예를 들면 계면활성제 또는 분산제를 포함하고, 이와 함께 레올로지 조절제를 포함할 수 있다.
레올로지 조절제로는 검류, 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 일구현예에 따르면, 본 발명에 사용되는 검류 레올로지 조절제는 입자의 형태가 구형이 아닌 것일 수 있다. 구형이 아닌 검류 레올로지 조절제는 산성 다당류를 포함할 수 있고, 구체적으로 예를 들면 젤란검(gellan gum), 잔탄검(xanthan gum), 카라기난(carrageenan), 커들란검(curdlan gum), 카라야검(karaya gum), 트라가칸트검(tragacanth gum), 가티검(ghatti gum), 알긴(algin), 아가검(agar gum), 퍼셀라란(furcellaran) 등을 포함할 수 있다. 레올로지 조절제의 함량은 전체 조성물에 대하여 0.5중량% 이하, 예를 들면, 0.3중량% 이하, 0.1중량% 이하, 0.05중량% 이하, 또한 0.001중량% 이상, 0.01중량% 이상일 수 있다.
분산제로는 수계 분산제를 사용할 수 있고, 예를 들면 아크릴계 분산제, 우레탄계 분산제, 에폭시계 분산제, 안료 분산제, 폴리비닐알코올 및 셀룰로오즈로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol, PVA)을 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물이 PVA를 포함하는 경우, 중량평균분자량이 Mw 10,000 내지 200,000, 예를 들면 Mw 10,000 내지 100,000, 예를 들면 Mw 10,000 내지 50,000일 수 있고, 모든 등급(grade)의 사용이 가능하다.
또한, PVA의 검화도(degree of hydrolysis, DH)는 80 내지 99mol%, 예를 들면 80mol% 이상, 또한 85mol% 이상, 예를 들면 99mol% 이하, 또한 98mol% 이하, 또한 94mol% 이하, 또한 90mol% 이하일 수 있다.
소포제로는 알코올, 실리콘유, 수용성 계면활성제를 포함할 수 있고, 옥탄올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 소비탄지방산에스터류 등을 포함할 수 있다.
계면활성제로는 양이온계, 음이온계, 비이온계 및 양쪽성 계면활성제 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
양이온계 계면활성제는 예를 들면, 4급 암모늄염, 알킬피리디늄염, 알킬이미다졸리늄염, 지방족 아민염 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 예를 들면, 디알킬디메틸암모늄염, 알킬벤질메틸암모늄염, 염화벤잘코늄(benzalkonium chloride) 등을 포함할 수 있다.
음이온계 계면활성제는 예를 들면, 지방산 나트륨, 모노알킬 황산염, 알킬벤젠술폰산염, 모노알킬인산염, 라우릴황산나트륨(sodium lauryl sulfate, SDS) 등을 포함할 수 있다.
비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌알킬에테르(polyoxyethylene alkyl ether), 지방산 솔비탄에스테르, 지방산 디에탄올아민, 알킬모노글리세릴에테르(alkyl mono glyceryl ether) 등을 포함할 수 있고, 구체적으로 예를 들면, Tween 20, Triton X, Pluronic 등을 포함할 수 있다.
양쪽성 계면활성제는 이미다졸린계, 베테인계 등을 포함할 수 있고, 구체적으로 예를 들면, 코카미도프로필베타인(cocamidopropyl betaine), 라우릴 히드록시 설포베타인(lauryl hydroxy sulfobetaine), 알킬설포베타인(alkyl sulfobetaine), 알킬카르복시베타인(alkyl carboxybetaine) 등을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 에멀전 형성 공정이 필수로 요구되지 않으며, 계면활성제가 필수 성분으로 요구되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 조성물에 계면활성제가 포함되는 경우 조성물 총 중량, 구체적으로 조성물 전체의 고형분 중량에 대하여, 0.3중량% 미만, 예를 들면 0.25중량% 이하, 또한 0.2중량% 이하, 또한 예를 들면 0.0001중량% 이상, 0.001중량% 이상, 0.01중량% 이상으로 사용될 수 있다. 또한, 상기 계면활성제 대신 분산제로 대체하여 사용될 수 있다.
계면활성제를 0.3중량% 이상 사용하는 경우, 계면활성제의 소수성 영역이 증가되어 수분산 내 균일한 분산이 어렵고, 코팅 시 계면을 형성한다는 문제점이 있다. 또한, 분산 후 입자의 침전 시, 재분산이 어려워, PHA 입자가 서로 뭉쳐 덩어리지는 현상이 발생할 수 있다.
본 발명에 따르면, 계면활성제 등의 첨가제 사용을 크게 감소시킴으로써 경제적 및 효율적으로 PHA 제조 공정을 진행할 수 있다.
본 발명의 첨가제는 상기한 종류에 한정되지는 않으며, 당 업계에 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면,
PHA 수계 분산액을 제조하는 단계; 및
상기 분산액을 교반하면서 첨가제를 투입하는 단계를 포함하고,
상기 PHA 공중합체 내 4HB가 0.1 내지 20중량%이고,
상기 첨가제가 계면활성제 또는 분산제와 함께 레올로지 조절제를 포함하고,
상기 계면활성제 또는 분산제가 조성물 총 중량에 대하여 0.3중량% 미만이고,
최종 조성물 내 PHA가 10 내지 70중량%인 것인, PHA 조성물의 제조방법을 제공한다.
일구현예에 따르면, PHA 수계 분산액을 제조하는 단계는 예를 들면 1 내지 10%, 예를 들면 3 내지 8%의 고형분을 가지는 PHA 수계 분산액을 증류하는 단계를 포함할 수 있다. 또는, 고형분의 PHA 파우더 분산액을 분산기를 통하여 분산하는 단계를 포함할 수 있다.
일구현예에 따르면, 상기 분산액을 교반하면서 첨가제를 투입하는 단계가 상온에서 실시될 수 있다. 본 발명은 분산성 개선을 위해 별도의 저온이나 고온 조작이 필수적으로 요구되지 않으므로 경제적이다. 상온에서 교반이 실시되는 경우 20 내지 30℃, 예를 들면 23 내지 26℃의 온도에서 실시될 수 있다.
상기 첨가제를 투입하는 단계는 계면활성제 또는 분산제를 0.1 내지 5중량%, 예를 들면 0.1중량% 이상, 또한 0.5중량% 이상, 또한 1중량% 이상, 또한 2중량% 이상, 예를 들면 5중량% 이하, 또한 4중량% 이하, 또한 3중량% 이하 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물 내 계면활성제 또는 분산제가 0.3중량% 이하, 예를 들면 0.25중량% 이하, 예를 들면 0.2중량% 이하 포함되도록 계면활성제 또는 분산제를 투입하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물 내 레올로지 조절제가 0.1 내지 5중량%, 예를 들면 0.1중량% 이상, 또한 0.5중량% 이상, 또한 1중량% 이상, 또한 2중량% 이상, 예를 들면 5중량% 이하, 또한 4중량% 이하, 또한 3중량% 이하 포함되도록 레올로지 조절제를 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
일구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물의 도포량은 10g/m2 이상 30g/m2, 예를 들면 11g/m2 이상, 12g/m2 이상, 13g/m2 이상, 또한 25g/m2 이하, 20g/m2 이하일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조성물의 cobb value값은 3g/m2 내지 20g/m2, 예를 들면 4g/m2 이상, 5g/m2 이상, 또한 15 g/m2 이하, 10 g/m2 이하일 수 있다. 상기와 같은 범위에서 코팅에 적합한 내수성 특징을 가질 수 있다.
일구현예에 따르면, 본 발명에 따른 조성물은 코팅제로 제조될 수 있고, 구체적으로 예를 들면, 종이컵, 서적, 인쇄물, 쇼핑백과 같은 종이 소재에 코팅제로 사용하거나 PET 등의 에스테르계, EVOH 등의 고분자 필름 소재에 코팅제로 사용 가능한 라텍스 조성물로 제조될 수 있다. 또한 예를 들면, 유지 종이, 피자 박스, 빵 봉지 등의 식품 포장재로 제조될 수 있다.
또한, 코팅 용도에 적합하도록 PHA의 물성을 최적화하여 분산성 및 내수성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 첨가제의 사용을 최소화하고, 에멀전 형성을 위한 추가적인 공정이 요구되지 않는다. 특히, 계면활성제의 함량을 최소화하여 경제적 및 효율적으로 PHA 조성물을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10%)수계 분산액을 감압 증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들(paddle) 혹은 터빈(turbine) 타입의 임펠러(impeller)를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 98part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜(PVA, kuraray 社, Mw 14,200, degree of hydrolysis(DH) 88mol%) 1part를 투입한 후, 1시간 동안 교반하였다.
이 후, 5% 잔탄검(다인소재 社) 분산액을 1part 첨가하고, 10분간 추가 교반하여 40% PHA 수계 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 0.24중량% 및 5% 잔탄검 0.12중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
실시예 2
2㎛ 이하의 입자 사이즈를 가지는 완전 건조된 PHA powder(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, 4HB 10중량%) 39part와 탈이온수 56part를 넣고, 상온에서 2시간 동안 고압 분산기에 분산하여, 41%의 고형분을 가지는 PHA 수계 분산액을 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 98part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜 (PVA, kuraray 社, Mw 14,200, DH 88%) 1part를 투입한 후 1시간 동안 교반하였다.
이 후, 5% 잔탄검(다인소재 社) 분산액을 1part 첨가하고, 10분간 추가 교반하여 40% PHA 수계 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 0.24중량% 및 5% 잔탄검 0.12중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
실시예 3
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%)수계 분산액을 감압증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 99part를 1500rpm으로 상온교반 하면서, SDS(Sodium Lauryl Sulfate, sigma aldrich) 0.1 Part를 투입 후 1시간 동안 교반하였다.
이 후, 5% 잔탄검(다인소재 社) 분산액을 1part 첨가하고, 10분간 추가 교반하여 40% PHA 수계 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 SDS 0.24중량% 및 5% 잔탄검 0.12중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
실시예 4
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%)수계 분산액을 감압증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 98part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜(PVA, kuraray 社, Mw 14,200, DH 88%) 1part를 투입한 후, 1시간 동안 교반하였다.
이 후, 5% 젤란검(다인소재社) 분산액을 1part 첨가하고, 10분간 추가 교반하여 40% PHA 수계 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 0.24중량% 및 5% 젤란검 0.12중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
실시예 5
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%)수계 분산액을 감압증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 98part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜(PVA, kuraray 社, Mw 14,200, DH 88%) 1part를 투입한 후, 1시간 동안 교반 하였다.
이 후, 5% 카라기난(ES식품원료社) 분산액을 1part 적용 후 10분간 추가 교반하여 40% PHA 수계 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 0.24중량% 및 5% 카라기난 0.12중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
비교예 1
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%) 수계 분산액을 감압증류를 통해 40%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
비교예 2
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%) 수계 분산액을 감압증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 99part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜(PVA, kuraray 社, Mw 14,200, DH 88%) 1part를 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 0.24중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
비교예 3
고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%) 수계 분산액을 감압증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 95part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜(PVA, kuraray 社, Mw 14,200, DH 88%) 5part를 첨가하고, 1시간 동안 교반하여 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 1.2중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
비교예 4
5% 고형분을 가지는 PHA(CJ제일제당 제조, Mw 600,000, PDI 1.9, <2㎛ particle size, 4HB 10중량%) 수계 분산액을 감압증류를 통해 41%의 고형분을 가지는 수계 분산액으로 제조하였다.
패들 혹은 터빈 타입의 임펠러를 가지는 교반기에 상기에 제조된 41% PHA 수계 분산액 98part를 1500rpm으로 상온 교반 하면서, 10% 용해된 폴리비닐알콜(PVA, kuraray 社, Mw 14,200, DH 88%) 1part를 투입한 후, 1시간 동안 교반하였다.
이 후, 5% 아라비아검(ES 식품원료) 분산액을 1part 첨가하고, 10분간 추가 교반하여 40% PHA 수계 코팅액을 제조하였다.
즉, PHA 고형분에 대하여 10% PVA 0.24중량% 및 5% 아라비아검 0.12중량%를 포함하는 조성물을 제조하였다.
실험예 1
실시예 및 비교예에 따른 조성물을 가혹평가 조건 하에(50℃, 2주), 분산 안정성을 확인 후, 비도공 처리된 평량 180g/m2 크라프트지 위에 15g/m2 도포하고, 170℃에서 10분 건조하여, 코팅 작업이 완료된 시편을 제조하였다.
코팅은 RDS 社 mayer bar coater를 사용하였으며, 내수성 평가는 TAPPI T 441 규격의 cobb value를 측정한 값이며, 시험 조건은 10x10cm, 100mL, 2min 기준이다.
분산 안정성 평가 결과에 대하여 실시예는 도 1에, 비교예는 도 2에 나타내었다. 또한, 내수성 평가 결과는 표 1에 나타내었다.
| 구분 | 도포량(g/m2) | Cobb value (g/m2) |
| 실시예 1 | 15.1 | 5.73 |
| 실시예 2 | 16.3 | 6.72 |
| 실시예 3 | 15.3 | 8.2 |
| 실시예 4 | 16.1 | 9.3 |
| 실시예 5 | 15.4 | 9.8 |
| 비교예 1 | 시편제작 불가 | 측정불가 |
| 비교에 2 | 시편제작 불가 | 측정불가 |
| 비교예 3 | 시편제작 불가 | 측정불가 |
| 비교예 4 | 시편제작 불가 | 측정불가 |
표 1과 같이, 실시예에 따른 조성물은 종이 코팅액으로서 우수한 물성을 나타냄을 알 수 있다.
반면, 첨가제를 포함하지 않는 비교예 1, 레올로지 조절제를 포함하지 않는 비교예 2, 첨가제를 과량 사용하고 있는 비교예 3 및 구형의 입자형태를 가지는 아라비아검 레올로지 조절제를 사용하고 있는 비교예 4의 경우에는 그 물성이 종이 코팅용으로 적합하지 않음을 확인하였다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물 및 방법에 의하면 PHA 조성물의 제조 공정을 단순화하고, 첨가제의 함량을 최소화하면서도 조성물의 사용 목적에 적합하도록 물성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
또한, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (14)
- 조성물 총 중량에 대하여,
폴리히드록시알카노에이트(PHA) 10 내지 70중량%; 및
첨가제 1 내지 10중량%를 포함하고,
상기 PHA가 폴리-3-히드록시부티레이트-co-4-히드록시부티레이트(P3HB-4HB)를 포함하고,
상기 PHA 공중합체 내 4HB의 함량이 0.1 내지 20중량%이고,
상기 첨가제가 계면활성제 또는 분산제와 함께 레올로지 조절제를 포함하고,
상기 레올로지 조절제가 입자의 형태가 구형이 아닌, 젤란검, 잔탄검, 카라기난, 커들란 검, 카라야검, 트라가칸트 검, 가티검, 알긴, 아가검 및 퍼셀라란으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상이고,
상기 계면활성제 또는 분산제가 조성물 총 중량에 대하여 각각 독립적으로 0.3중량% 미만 포함되는, 종이 소재 또는 고분자 필름 소재의 코팅용 PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 PHA의 분자량이 Mw 10,000 내지 1,000,000 인 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 PHA의 입경이 10㎛ 이하인 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 계면활성제가 양이온계, 음이온계, 비이온계, 양쪽성 계면활성제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 첨가제가 증점제 및 소포제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 레올로지 조절제가 아크릴계, 우레탄계 및 에폭시계로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 분산제가 아크릴계 분산제, 우레탄계 분산제, 에폭시계 분산제, 폴리비닐알코올 및 셀룰로오즈로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제8항에 있어서,
상기 폴리비닐알코올의 분자량이 Mw 10,000 내지 200,000이고, 검화도가 80 내지 99mol%인 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
조성물 총 중량에 대하여 상기 레올로지 조절제가 0.5중량% 이하 포함되는 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물의 도포량이 10g/m2 이상 30g/m2인 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 조성물의 cobb value이 3g/m2 이상 20g/m2인 것인, PHA 수계 분산액 조성물. - 삭제
- 제1항의 PHA 조성물을 제조방법에 관한 것으로,
PHA 수계 분산액을 제조하는 단계; 및
상기 분산액을 교반하면서 첨가제를 투입하는 단계를 포함하는, 종이 소재 또는 고분자 필름 소재의 코팅용 PHA 수계 분산액 조성물의 제조방법.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200143256A KR102414926B1 (ko) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | Pha 조성물 및 이의 제조 방법 |
| JP2023519255A JP2023543448A (ja) | 2020-10-30 | 2021-10-29 | Ｐｈａ組成物及びその製造方法 |
| EP21886886.7A EP4239028A1 (en) | 2020-10-30 | 2021-10-29 | Pha composition and preparation method therefor |
| PCT/KR2021/015430 WO2022092892A1 (ko) | 2020-10-30 | 2021-10-29 | Pha 조성물 및 이의 제조 방법 |
| US18/032,735 US20230383119A1 (en) | 2020-10-30 | 2021-10-29 | Pha composition and preparation method therefor |
| CN202180074372.7A CN116368188A (zh) | 2020-10-30 | 2021-10-29 | Pha组合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200143256A KR102414926B1 (ko) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | Pha 조성물 및 이의 제조 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220058018A KR20220058018A (ko) | 2022-05-09 |
| KR102414926B1 true KR102414926B1 (ko) | 2022-07-01 |
Family
ID=81384280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200143256A KR102414926B1 (ko) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | Pha 조성물 및 이의 제조 방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230383119A1 (ko) |
| EP (1) | EP4239028A1 (ko) |
| JP (1) | JP2023543448A (ko) |
| KR (1) | KR102414926B1 (ko) |
| CN (1) | CN116368188A (ko) |
| WO (1) | WO2022092892A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230166693A (ko) * | 2022-05-31 | 2023-12-07 | 씨제이제일제당 (주) | 생분해성 수계 분산액, 및 생분해성 물품 및 이의 제조 방법 |
| KR102665437B1 (ko) | 2023-01-05 | 2024-05-31 | ㈜유기농사랑 | 해조류 천연 안료를 활용한 해수 생분해 플라스틱 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200048493A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-13 | Danimer Bioplastics, Inc. | Biodegradable coatings based on aqueous pha dispersions |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100602193B1 (ko) | 2004-09-21 | 2006-07-19 | 삼성전자주식회사 | 폴리에스테르 수지 제조방법 |
| WO2011031558A2 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-17 | Metabolix, Inc. | Toughened polyhydroxyalkanoate compositions |
| EP2476733B2 (de) * | 2011-01-17 | 2017-01-18 | Byk-Chemie GmbH | Verwendung von Polyhydroxyalkanoaten als Additive in Beschichtungszusammensetzungen |
| PL3423512T3 (pl) * | 2016-02-29 | 2022-03-14 | Michelman, Inc. | Hydrolitycznie stabilna dyspersja na bazie wody polimeru biodegradowalnego |
| CN110088400A (zh) * | 2016-12-20 | 2019-08-02 | 米切尔曼公司 | 包括可堆肥涂层的涂覆的基底及其生产方法 |
| RU2020114996A (ru) | 2019-06-12 | 2021-10-28 | Зе Боинг Компани | Входное устройство изменяемой геометрии с двумя наклонными элементами и компоновкой в виде графического знака вставки |
-
2020
- 2020-10-30 KR KR1020200143256A patent/KR102414926B1/ko active IP Right Grant
-
2021
- 2021-10-29 WO PCT/KR2021/015430 patent/WO2022092892A1/ko active Application Filing
- 2021-10-29 JP JP2023519255A patent/JP2023543448A/ja active Pending
- 2021-10-29 US US18/032,735 patent/US20230383119A1/en active Pending
- 2021-10-29 EP EP21886886.7A patent/EP4239028A1/en active Pending
- 2021-10-29 CN CN202180074372.7A patent/CN116368188A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200048493A1 (en) * | 2018-08-13 | 2020-02-13 | Danimer Bioplastics, Inc. | Biodegradable coatings based on aqueous pha dispersions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022092892A1 (ko) | 2022-05-05 |
| KR20220058018A (ko) | 2022-05-09 |
| JP2023543448A (ja) | 2023-10-16 |
| CN116368188A (zh) | 2023-06-30 |
| US20230383119A1 (en) | 2023-11-30 |
| EP4239028A1 (en) | 2023-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102414926B1 (ko) | Pha 조성물 및 이의 제조 방법 | |
| US20240043631A1 (en) | Poly (amino acid) rheology modifier compositions and methods of use | |
| CN106700098B (zh) | 生物可降解超分子聚乳酸微球的制备方法 | |
| US20180207081A1 (en) | Gel-form composition | |
| CN107973897A (zh) | 一种水可分散的混合改性tdi三聚体固化剂及其制备方法 | |
| CN103255674B (zh) | 造纸用润滑剂及其制备方法和应用 | |
| US9487613B2 (en) | Methods for preparation of novel graft copolymers | |
| US20130324670A1 (en) | Hydrophilic thickening agent and method of producing same | |
| Spencer et al. | Control of cationic nanogel PEGylation in heterogeneous ARGET ATRP emulsion polymerization with PEG macromonomers | |
| US20160009914A1 (en) | Method for producing an aqueous dispersion of poly(hydroxyalkanoates) | |
| US20220257507A1 (en) | Viscous composition | |
| KR20160025018A (ko) | 친수성 증점제 및 화장료 조성물 | |
| JP2001527594A (ja) | ポリアミドの水性分散 | |
| Allasia et al. | Waterborne hybrid acrylic/protein nanocomposites with enhanced hydrophobicity by incorporating a water repelling protein | |
| CN116390987A (zh) | Pha组合物及其制备方法 | |
| CA2035495A1 (en) | Stabilized polymer latex composition | |
| KR20210111187A (ko) | 폴리하이드록시알카노에이트(pha) 분산액의 제조 방법 | |
| CN106893037B (zh) | 涂布纸底涂用高粘结苯丙乳液及其制备方法 | |
| JP2001527596A (ja) | ポリアミドの水性分散 | |
| CN105542624A (zh) | 一种环保水性环氧地坪涂料及其制备方法 | |
| EP4379009A1 (en) | Biodegradable coating composition, method for preparing same, and biodegradable article using same | |
| Wu et al. | Fabrication of microgels via supramolecular assembly of cyclodextrin-containing star polycations and oppositely charged linear polyanions | |
| JP2000515564A (ja) | 水性ポリアミド分散 | |
| US20210380767A1 (en) | Gel composition, dispersion, and method for producing gel composition | |
| EP2960262A1 (en) | Polymer system based on hydrophobically modified water soluble polymers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |