KR102605096B1 - 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 - Google Patents
생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102605096B1 KR102605096B1 KR1020220132731A KR20220132731A KR102605096B1 KR 102605096 B1 KR102605096 B1 KR 102605096B1 KR 1020220132731 A KR1020220132731 A KR 1020220132731A KR 20220132731 A KR20220132731 A KR 20220132731A KR 102605096 B1 KR102605096 B1 KR 102605096B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- parts
- resin composition
- biodegradable resin
- crystalline
- Prior art date
Links
- 229920006167 biodegradable resin Polymers 0.000 title claims abstract description 85
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 7
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims abstract description 71
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 70
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 17
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 10
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims description 9
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 8
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 9
- 229920002565 Polyethylene Glycol 400 Polymers 0.000 description 7
- 229920002594 Polyethylene Glycol 8000 Polymers 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 5
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920005692 JONCRYL® Polymers 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001030 Polyethylene Glycol 4000 Polymers 0.000 description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920001434 poly(D-lactide) Polymers 0.000 description 2
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 description 2
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 2
- 229920002961 polybutylene succinate Polymers 0.000 description 2
- 239000004631 polybutylene succinate Substances 0.000 description 2
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JQYSLXZRCMVWSR-UHFFFAOYSA-N 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione;terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1.O=C1CCCCC(=O)OCCCCO1 JQYSLXZRCMVWSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAYUSSOCODCSNF-UHFFFAOYSA-N 1-(dodecyldisulfanyl)dodecane Chemical group CCCCCCCCCCCCSSCCCCCCCCCCCC GAYUSSOCODCSNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VETPHHXZEJAYOB-UHFFFAOYSA-N 1-n,4-n-dinaphthalen-2-ylbenzene-1,4-diamine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(NC=3C=CC(NC=4C=C5C=CC=CC5=CC=4)=CC=3)=CC=C21 VETPHHXZEJAYOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 1
- UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N N,N'-diphenyl-1,4-phenylenediamine Chemical compound C=1C=C(NC=2C=CC=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 UTGQNNCQYDRXCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQVWYOYUZDUNRW-UHFFFAOYSA-N N-Phenyl-1-naphthylamine Chemical group C=1C=CC2=CC=CC=C2C=1NC1=CC=CC=C1 XQVWYOYUZDUNRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K aluminium tristearate Chemical compound [Al+3].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CEGOLXSVJUTHNZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940063655 aluminum stearate Drugs 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- HRBZRZSCMANEHQ-UHFFFAOYSA-L calcium;hexadecanoate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HRBZRZSCMANEHQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ZCZLQYAECBEUBH-UHFFFAOYSA-L calcium;octadec-9-enoate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCC=CCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCC=CCCCCCCCC([O-])=O ZCZLQYAECBEUBH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- UVCJGUGAGLDPAA-UHFFFAOYSA-N ensulizole Chemical compound N1C2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C2N=C1C1=CC=CC=C1 UVCJGUGAGLDPAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940063002 magnesium palmitate Drugs 0.000 description 1
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 description 1
- ABSWXCXMXIZDSN-UHFFFAOYSA-L magnesium;hexadecanoate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O ABSWXCXMXIZDSN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012803 melt mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- AXLHVTKGDPVANO-UHFFFAOYSA-N methyl 2-amino-3-[(2-methylpropan-2-yl)oxycarbonylamino]propanoate Chemical compound COC(=O)C(N)CNC(=O)OC(C)(C)C AXLHVTKGDPVANO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MAQCMFOLVVSLLK-UHFFFAOYSA-N methyl 4-(bromomethyl)pyridine-2-carboxylate Chemical compound COC(=O)C1=CC(CBr)=CC=N1 MAQCMFOLVVSLLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229940098695 palmitic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000004629 polybutylene adipate terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920009537 polybutylene succinate adipate Polymers 0.000 description 1
- 229920001896 polybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920006126 semicrystalline polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N trimethyl phosphate Chemical compound COP(=O)(OC)OC WVLBCYQITXONBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 229940012185 zinc palmitate Drugs 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LPEBYPDZMWMCLZ-CVBJKYQLSA-L zinc;(z)-octadec-9-enoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O LPEBYPDZMWMCLZ-CVBJKYQLSA-L 0.000 description 1
- GJAPSKMAVXDBIU-UHFFFAOYSA-L zinc;hexadecanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O GJAPSKMAVXDBIU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B11/00—Making preforms
- B29B11/06—Making preforms by moulding the material
- B29B11/10—Extrusion moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/10—Making granules by moulding the material, i.e. treating it in the molten state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
- B65D65/38—Packaging materials of special type or form
- B65D65/46—Applications of disintegrable, dissolvable or edible materials
- B65D65/466—Bio- or photodegradable packaging materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/0016—Plasticisers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/24—Acids; Salts thereof
- C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
- C08K2003/265—Calcium, strontium or barium carbonate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/06—Biodegradable
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
- C08L2205/035—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend containing four or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품이 개시된다. 개시된 생분해성 수지 조성물은 결정성 L형 폴리락트산 100중량부, 결정성 D형 폴리락트산 0.5~14중량부, 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~8중량부, 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~12중량부 및 미네랄 필러 11~40중량부를 포함하고, 상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량의 20배 이상이다.
Description
생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품이 개시된다. 보다 상세하게는, 내열성과 기계적 물성이 향상된 생분해성 성형품을 제공할 수 있는 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품이 개시된다.
폴리에틸렌(PE: polyethylene) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET: polyethylene terephthalate) 등의 플라스틱 필름은 보편화되어 대량으로 생산됨으로써 물품이나 식품의 포장 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
그러나, 최근 지구 온난화, 전세계적으로 이슈가 되고 있는 플라스틱의 환경 오염, 동물체내 축적화 및 미세 플라스틱의 문제로 PET 등의 종래 플라스틱에 대한 거부감이 커지고 있다. 따라서, 재생 가능한 식물 자원으로 제조되는 생분해성 바이오 수지에 대한 요구가 커지고 있다.
통상적으로 생분해성 수지의 원료로는 천연 고분자인 폴리락트산(PLA: polylactic acid), 폴리히드록시부티레이트(PHB: polyhydroxybutyrate), 셀룰로오스(cellulose), 녹말(starch), 키틴(chitin), 키토산(chitosan) 등이 있고, 석유계에서 나오는 폴리부틸렌숙시네이트(PBS: polybutylene succinate), 폴리(부틸렌숙시네이트-코-부틸렌 아디페이트)(PBSA: poly(butylene succinate-co-butylene adipate)), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT: polybutylene adipate terephthalate), 폴리카프로락톤(PCL: polycaprolactone) 등도 있다.
그 중에서도 PLA는 전분, 사탕수수 등의 재생 가능한 원료에서 얻을 수 있는 생분해성 및 생체 적합성 고분자로서, 뛰어난 기계적 강도, 투명성을 가져 다양한 산업분야에 사용하기 위한 개발이 이루어지고 있다.
또한, PLA는 생체 대사 물질인 락트산(lactic acid)으로 이루어져 있기 때문에 분해시 완전한 대사가 이루어진다(KFDA: 기계적 특성 물리화학 생물학적 안전성 평가 가이드 (2009년), 한국과학기술정보원 2002년: PLA는 약물 방출 제재로 사용되고 있는 생체 적합성 수지, FCN=food contact notification NO178 인증).
그러나, PLA는 반결정성 고분자로서 쉽게 깨지는 특성(brittleness)이 있어서, 이 문제를 해결하기 위해 결정핵제와 가소제를 적절하게 배합하여 결정화도를 증가시켜 보강한다.
한편, 고분자 수지의 일차 구조는 중합 조건에 따라 다양한 구성 배열 형태를 가지는 화학결합에 의해 결정되는 구조이다. 분자쇄의 집합체로 결정 및 비결정 구조를 가지며, 결정구조는 일차 구조 및 이차 구조에 영향을 주고, 고분자 수지의 결정화도는 일차 구조에 달려 있다. 결정의 응집구조는 결정화의 조건인 용융상태, 압력 및 온도 등에 달려 있다. 고분자 수지의 사슬 간의 결합은 외부 환경에 따라 영향을 받아 고분자 수지의 중합도, 사슬의 형태와 입체구조, 및 반복단위의 화학구조 분자내 인력 등에 영향을 받는다. 따라서, 고분자 수지의 중합 및 컴파운드 제조에 따르는 열 및 압력 등에 의한 가공 조건에 따라 최종 제품의 구조 및 특성들이 크게 달라질 수 있다.
성형 공정에서 결정화도를 증가시키기 위한 열처리 과정 중에 온도가 너무 높거나, 결정화 시간이 짧아지면 성형이 제대로 되지 않거나, 금형에서 취출이 안되거나, 금형에서 취출할 때 제품이 손상되어 제품 불량이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 내열성과 기계적 물성이 향상된 생분해성 성형품을 제공할 수 있는 생분해성 수지 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 생분해성 수지 조성물을 사용하는 생분해성 성형품의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구현예는 내열성과 기계적 물성이 향상된 생분해성 성형품을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
결정성 L형 폴리락트산 100중량부;
결정성 D형 폴리락트산 0.5~14중량부;
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~8중량부;
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~12중량부; 및
미네랄 필러 11~40중량부를 포함하고,
상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량의 20배 이상인 생분해성 수지 조성물을 제공한다.
상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 8,000 이상이고, 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 400 이하일 수 있다.
상기 미네랄 필러는 탈크, 탄산칼슘, 카올린 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 생분해성 수지 조성물은 상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 분산제 1~10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 생분해성 수지 조성물은 상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 산화방지제 0.01~4중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 생분해성 수지 조성물은 상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 사슬연장제 0.1~10중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 생분해성 수지 조성물을 160~200℃의 압출기에 투입하는 단계(S10);
상기 압출기의 다이에서 압출되는 압출물로 펠릿을 제조하는 단계(S20); 및
상기 펠릿을 사출온도 160~200℃ 및 금형온도 100~120℃에서 결정화를 위해 금형 내에서 50~110초 동안 열처리하는 단계(S30)를 포함하는 성형품의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
상기 생분해성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
상기 성형품은 용기, 용기뚜껑 또는 식기류일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 생분해성 수지 조성물은 내열성과 기계적 물성이 향상된 생분해성 성형품을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 생분해성 수지 조성물을 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "결정성 L형 폴리락트산"이란 폴리(L-락티드)(PLLA: Poly(L-Lactide))를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "결정성 D형 폴리락트산"이란 폴리(D-락티드)(PDLA: Poly(D-Lactide))를 의미한다.
또한 본 명세서에서, "성분비"이란 생분해성 수지 조성물을 구성하는 성분들의 함량비를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 생분해성 수지 조성물은 결정성 L형 폴리락트산 100중량부, 결정성 D형 폴리락트산 0.5~14중량부, 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~8중량부, 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~12중량부 및 미네랄 필러 11~40중량부를 포함한다.
상기 생분해성 수지 조성물이 상기 성분비를 갖는 경우에는 성형성이 양호할 뿐만 아니라, 산소투과도 및 수분투과도가 낮고, 내열성, 결정화도, 파단강도, 굴곡탄성률, 내마모성 및 충격강도가 우수한 성형품을 제공할 수 있다. 반면에, 상기 생분해성 수지 조성물이 상기 성분비를 갖지 않는 경우에는 성형성이 불량하거나, 및/또는 광투과도, 수분투과도, 내열성, 결정화도, 파단강도, 굴곡탄성률, 내마모성 및 충격강도 중 적어도 하나의 물성이 열악한 성형품을 제공하게 된다.
상기 결정성 L형 폴리락트산은 상기 생분해성 수지 조성물의 주성분이다.
상기 결정성 D형 폴리락트산은 핵제 역할을 수행함으로써 상기 생분해성 수지 조성물로부터 제조된 성형품의 내열성과 결정화도를 향상시킬 수 있다.
상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제 및 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제는 함께 상기 생분해성 수지 조성물로부터 제조된 성형품의 파단강도, 굴곡탄성률 및 내마모성을 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량의 20배 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 8,000 이상이고, 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 400 이하일 수 있다.
상기 미네랄 필러는 상기 생분해성 수지 조성물로부터 제조된 성형품의 충격강도를 향상시키는 역할을 수행한다.
상기 미네랄 필러는 탈크, 탄산칼슘, 카올린 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 생분해성 수지 조성물은 상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 분산제 1~10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 분산제는 상기 생분해성 수지 조성물의 성분들을 골고루 잘 분산시켜주는 역할을 수행한다.
상기 분산제는 아미드계 왁스, 금속계 지방산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 아미드계 왁스는 에틸렌비스(스테아르산 아미드)(EBS: ethylene bis(stearamide))를 포함할 수 있다.
상기 금속계 지방산은 스테아르산 칼슘, 스테아르산 아연, 스테아르산 마그네슘, 스테아르산 알루미늄, 올레산 칼슘, 올레산 아연, 올레산 마그네슘, 올레산 알루미늄, 팔미트산 칼슘, 팔미트산 아연, 팔미트산 마그네슘, 팔미트산 알루미늄 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 생분해성 수지 조성물은 상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 산화방지제 0.01~4중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 산화방지제는 상기 생분해성 수지 조성물이 성형 과정에서 열에 의해 분해되거나 황변화되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 산화방지제는 힌더드 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 티오계 산화방지제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 힌더드 페놀계 산화방지제는 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 옥타데실-3-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트, 테트라비스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 비스[3,3-비스-(4'-히드록시-3'-터트- 부틸페닐)부탄산]글리콜 에스테르 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 페놀계 산화방지제로는 ADK STAB AO-60 및/또는 Songnox 1010(송원산업)이 사용될 수 있다.
상기 인계 산화방지제는 인산, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 인계 산화방지제로는 Songnox 1680(송원산업)이 사용될 수 있다.
상기 아민계 산화방지제는 페닐-α-나프틸아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디-β-나프틸-p-페닐렌디아민 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 티오계 산화방지제는 디라우릴디설파이드, 디라우릴티오 프로피오네이트, 디스테아릴티오프로피오네이트, 테트라메틸티우람디설파이드 테트라비스[메틸렌-3-(라우릴티오)프로피오네이트]메탄 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 생분해성 수지 조성물은 상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 사슬연장제 0.1~10중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 사슬연장제는 상기 생분해성 수지 조성물의 성형성을 개선시켜줄 뿐만 아니라 상기 생분해성 수지 조성물의 용융혼련물의 점도 및 분자량을 조절하여 성형품의 기계적 특성을 개선시켜주는 역할도 수행한다. 이러한 사슬연장제로는 Joncryl® ADR 4468C가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 성형품의 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 성형품의 제조방법은 상술한 생분해성 수지 조성물을 160~200℃의 압출기에 투입하는 단계(S10), 상기 압출기의 다이에서 압출되는 압출물로 펠릿을 제조하는 단계(S20) 및 상기 펠릿을 사출온도 160~200℃ 및 금형온도 100~120℃에서 결정화를 위해 금형 내에서 50~110초 동안 열처리하는 단계(S30)를 포함한다.
상기 사출온도는 상기 생분해성 수지 조성물을 호퍼에 투입한 후, 압출기의 실린더 내에서 스크류에 의해 믹싱 및 용융되는 구간부터 하트런너(스크류에서 금형으로 원재료가 주입되는 파트)의 온도를 모두 포함하는 개념이다. 본 수지 조성물은 2종 이상의 성분들이 혼합된 조성물로서 각 성분의 용융점이 다르므로 적절한 사출온도 조건을 설정하지 않으면, 온도가 너무 높을 때에는 탄화가 발생하고 온도가 너무 낮으면 제대로 용융되지 않아서 골고루 혼합되지 않는 문제가 발생한다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따른 성형품의 제조방법에서는 사출온도를 적절히 설정하는 것이 중요하다.
또한, 상기 금형온도와 관련하여 상기 생분해성 수지 조성물이 압출기의 실린더 내에서 용융된 후 금형으로 주입되는데, 금형을 온수기나 온유기 등으로 고온으로 설정하여 사출하게 되면 열에 의한 결정화가 일어나므로 결정화도가 높아진다. 금형온도는 결정화와 관련이 있고 결정화는 제품의 내구성 및 내열성에 영향을 미치는 요소이다.
상기 단계(S30)에서 금형온도가 100~120℃이고, 결정화 시간이 50~110초인 경우에는 미성형(未成形) 또는 취출시 외관 불량과 같은 문제가 방지될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은 상술한 생분해성 수지 조성물로부터 제조된 성형품을 제공한다.
상기 성형품은 용기, 용기뚜껑 또는 식기류일 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 생분해성 수지 조성물의 제조
결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부, 결정성 D형 폴리락트산(PDLA) 7중량부, 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 8000: 분자량이 8,000인 폴리에틸렌글리콜) 5중량부, 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 400: 분자량이 400인 폴리에틸렌글리콜) 6중량부, 미네랄 필러(탈크) 25중량부, 분산제(EBS) 5중량부, 제1 산화방지제(ADK STAB AO-60) 1중량부, 제2 산화방지제(Songnox 1680(송원산업)) 1중량부 및 사슬연장제(Joncryl® ADR 4468C) 5중량부를 혼합하여 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2: 생분해성 수지 조성물의 제조
결정성 D형 폴리락트산(PDLA)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 0.5중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3: 생분해성 수지 조성물의 제조
결정성 D형 폴리락트산(PDLA)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 14중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4: 생분해성 수지 조성물의 제조
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 8000)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 1중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 5: 생분해성 수지 조성물의 제조
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 8000)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 8중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 6: 생분해성 수지 조성물의 제조
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 400)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 1중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 7: 생분해성 수지 조성물의 제조
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 400)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 12중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 8: 생분해성 수지 조성물의 제조
미네랄 필러(탈크)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 11중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 9: 생분해성 수지 조성물의 제조
미네랄 필러(탈크)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 40중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1: 생분해성 수지 조성물의 제조
결정성 D형 폴리락트산(PDLA)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 0.3중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2: 생분해성 수지 조성물의 제조
결정성 D형 폴리락트산(PDLA)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 16중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 3: 생분해성 수지 조성물의 제조
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 8000)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 0.5중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 4: 생분해성 수지 조성물의 제조
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 8000)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 10중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 5: 생분해성 수지 조성물의 제조
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 400)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 0.5중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 6: 생분해성 수지 조성물의 제조
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 400)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 14중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 7: 생분해성 수지 조성물의 제조
미네랄 필러(탈크)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 9중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 8: 생분해성 수지 조성물의 제조
미네랄 필러(탈크)의 함량을 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 42중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 9: 생분해성 수지 조성물의 제조
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 400) 대신에 제3 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 4000: 분자량이 4,000인 폴리에틸렌글리콜)를 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 6중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 10: 생분해성 수지 조성물의 제조
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 8000) 대신에 제3 폴리에틸렌글리콜계 가소제(PEG 4000: 분자량이 4,000인 폴리에틸렌글리콜)를 결정성 L형 폴리락트산(PLLA) 100중량부에 대하여 5중량부의 함량으로 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 1~9 및 비교예 1~10에서 사용된 물질 및 함량을 하기 표 1에 나타내었다.
| 함량(중량부) | ||||||||||
| 베이스 수지 | 핵제 역할 | 가소제 | 미네랄 필러 | 분산제 | 산화방지제 | 사슬 연장제 |
||||
| PLLA | PDLA | PEG 8000 | PEG 400 | PEG 4000 | 탈크 | EBS | AO-60 | Songnox 1680 | Joncryl® ADR 4468C | |
| 실시예 1 | 100 | 7 | 5 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 2 | 100 | 0.5 | 5 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 3 | 100 | 14 | 5 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 4 | 100 | 7 | 1 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 5 | 100 | 7 | 8 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 6 | 100 | 7 | 5 | 1 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 7 | 100 | 7 | 5 | 12 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 8 | 100 | 7 | 5 | 6 | 0 | 11 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 실시예 9 | 100 | 7 | 5 | 6 | 0 | 40 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 1 | 100 | 0.3 | 5 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 2 | 100 | 16 | 5 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 3 | 100 | 7 | 0.5 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 4 | 100 | 7 | 10 | 6 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 5 | 100 | 7 | 5 | 0.5 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 6 | 100 | 7 | 5 | 14 | 0 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 7 | 100 | 7 | 5 | 6 | 0 | 9 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 8 | 100 | 7 | 5 | 6 | 0 | 42 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 9 | 100 | 7 | 5 | 0 | 6 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
| 비교예 10 | 100 | 7 | 0 | 6 | 5 | 25 | 5 | 1 | 1 | 5 |
평가예 1: 생분해성 수지 조성물의 성형성 평가
상기 실시예 1~9 및 비교예 1~10에서 제조된 생분해성 수지 조성물을 190℃의 압출기에 투입하였다. 이후, 상기 압출기의 다이에서 압출되는 압출물로 펠릿을 제조하였다. 이후, 상기 펠릿을 사출온도 190℃, 금형온도 105℃ 및 결정화 시간 80초의 조건으로 열처리하여 성형품을 제조하였다. 이러한 일련의 성형 과정에서 성형이 안되거나 금형으로부터 성형품을 취출할 경우 취출이 안되는 경우에는 “불량”으로 기록하고, 그렇지 않은 경우에는 “양호”로 기록하여 하기 표 2에 나타내었다.
평가예 2: 생분해성 성형품의 물성 평가
상기 평가예 1에서 제조된 성형품의 물성을 아래와 같은 방법으로 평가하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 산소투과도(OTR): ASTM D398. 단위는 cc/pkg/day이다. 산소투과도를 측정하는 방법은 필름으로 측정하거나 용기 자체로 측정하는 방법이 있는데, 용기 자체로 측정했을 때는 pkg(package) 단위로 표시된다.
(2) 수분투과도(WVTR): ASTM F1249. 단위는 g/pkg/day이다. 수분투과도를 측정하는 방법은 필름으로 측정하거나 용기 자체로 측정하는 방법이 있는데, 용기 자체로 측정했을 때는 pkg(package) 단위로 표시된다.
(3) 열변형온도: ASTM D648. 단위는 ℃이다.
(4) 결정화도: 시차 주사 열량계법으로 측정. 단위는 %이다.
(5) 파단강도: ASTM D 638. 단위는 MPa이다.
(6) 굴곡탄성률: ASTM D 790. 단위는 MPa이다.
(7) 내마모성: 마찰마모시험기로 무게 감소율을 분석하여 측정. 단위는 %이고, Loss율을 의미한다. 수치가 작을수록 내마모성이 우수한 것을 의미한다.
(8) 충격강도: ASTM D256. 단위는 kJ/m2이다.
| OTR | WVTR | 열변형 온도 |
결정화도 | 파단 강도 |
굴곡 탄성률 |
내마모성 | 충격 강도 |
성형성 | |
| 실시예1 | 0.0233 | 0.00044 | 138 | 51.6 | 47 | 4168 | 0.069 | 2.8 | 양호 |
| 실시예2 | 0.0861 | 0.00053 | 125 | 47.3 | 45.2 | 4320 | 0.098 | 2.3 | 양호 |
| 실시예3 | 0.0314 | 0.00061 | 137 | 52.1 | 43.1 | 4390 | 0.083 | 3.1 | 양호 |
| 실시예4 | 0.0563 | 0.00031 | 129 | 50.3 | 43 | 3980 | 0.082 | 2.1 | 양호 |
| 실시예5 | 0.0395 | 0.00043 | 134 | 51.2 | 44 | 3280 | 0.071 | 2.7 | 양호 |
| 실시예6 | 0.0333 | 0.00050 | 126 | 49.7 | 39.1 | 4540 | 0.092 | 2.5 | 양호 |
| 실시예7 | 0.0495 | 0.00066 | 120 | 44.2 | 41.5 | 4270 | 0.083 | 3.0 | 양호 |
| 실시예8 | 0.0673 | 0.00075 | 118 | 43.7 | 42 | 3516 | 0.098 | 2.7 | 양호 |
| 실시예9 | 0.0597 | 0.00067 | 127 | 43.9 | 38.7 | 4973 | 0.043 | 1.9 | 양호 |
| 비교예1 | 0.0984 | 0.00108 | 82.2 | 35.2 | 41.9 | 3963 | 0.087 | 2.2 | 불량 |
| 비교예2 | 0.1044 | 0.00131 | 95 | 38.4 | 37.9 | 4130 | 0.135 | 1.7 | 불량 |
| 비교예3 | 0.0697 | 0.00041 | 121 | 49.3 | 22.1 | 2370 | 0.123 | 2.8 | 양호 |
| 비교예4 | 0.0486 | 0.00084 | 116 | 47.0 | 30.9 | 3590 | 0.147 | 2.4 | 양호 |
| 비교예5 | 0.0431 | 0.00079 | 113 | 45.9 | 35 | 2980 | 0.131 | 2.9 | 양호 |
| 비교예6 | 0.0963 | 0.00098 | 99.3 | 38.6 | 43 | 2890 | 0.113 | 2.0 | 불량 |
| 비교예7 | 0.0793 | 0.00103 | 114 | 43.3 | 40 | 3140 | 0.097 | 1.1 | 양호 |
| 비교예8 | 0.0992 | 0.00198 | 98 | 38.4 | 34 | 2255 | 0.134 | 0.5 | 불량 |
| 비교예9 | 0.1044 | 0.00216 | 109 | 41.2 | 29 | 3330 | 0.23 | 1.5 | 양호 |
| 비교예10 | 0.9079 | 0.00165 | 113 | 36.1 | 23 | 3950 | 0.22 | 1.2 | 불량 |
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1~9에서 제조된 생분해성 수지 조성물은 성형성이 양호할 뿐만 아니라, 산소투과도(≤ 0.0861 cc/pkg/day) 및 수분투과도(≤ 0.00075 g/pkg/day)가 낮고, 내열성(≥ 118℃), 결정화도(≥ 43.7%), 파단강도(≥ 38.7 MPa), 굴곡탄성률(≥ 3280 MPa), 내마모성(≤ 0.0985) 및 충격강도(≥ 1.9 kJ/m2)가 우수한 성형품을 제공하는 것으로 나타났다.
반면에, 비교예 1~10에서 제조된 생분해성 수지 조성물은 성형성이 불량하거나, 산소투과도 및 수분투과도가 낮거나, 내열성, 결정화도, 파단강도, 굴곡탄성률, 내마모성 및 충격강도 중 적어도 하나의 물성이 열악한 성형품을 제공하는 것으로 나타났다.
이상에서 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 구현예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 구현예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
Claims (9)
- 결정성 L형 폴리락트산 100중량부;
결정성 D형 폴리락트산 0.5~14중량부;
제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~8중량부;
제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제 1~12중량부; 및
미네랄 필러 11~40중량부를 포함하고,
상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량의 20배 이상인 생분해성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 제1 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 8,000 이상이고, 상기 제2 폴리에틸렌글리콜계 가소제의 분자량은 400 이하인 생분해성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 미네랄 필러는 탈크, 탄산칼슘, 카올린 또는 이들의 조합을 포함하는 생분해성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 분산제 1~10중량부를 더 포함하는 생분해성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 산화방지제 0.01~4중량부를 더 포함하는 생분해성 수지 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 결정성 L형 폴리락트산 100중량부에 대하여 사슬연장제 0.1~10중량부를 더 포함하는 생분해성 수지 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 생분해성 수지 조성물을 160~200℃의 압출기에 투입하는 단계(S10);
상기 압출기의 다이에서 압출되는 압출물로 펠릿을 제조하는 단계(S20); 및
상기 펠릿을 사출온도 160~200℃ 및 금형온도 100~120℃에서 결정화를 위해 금형 내에서 50~110초 동안 열처리하는 단계(S30)를 포함하는 성형품의 제조방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 생분해성 수지 조성물로부터 제조된 성형품.
- 제8항에 있어서,
상기 성형품은 용기, 용기뚜껑 또는 식기류인 성형품.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220132731A KR102605096B1 (ko) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220132731A KR102605096B1 (ko) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102605096B1 true KR102605096B1 (ko) | 2023-11-24 |
Family
ID=88972228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220132731A KR102605096B1 (ko) | 2022-10-14 | 2022-10-14 | 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102605096B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160059647A (ko) * | 2014-11-19 | 2016-05-27 | 롯데케미칼 주식회사 | 기계적 물성이 향상된 폴리유산 스테레오 콤플렉스 수지 조성물 |
| KR20210043675A (ko) * | 2018-08-24 | 2021-04-21 | 차이나 토바코 후난 인더스트리얼 코포레이션 리미티드 | 냉각 담배 필터 및 담배 |
-
2022
- 2022-10-14 KR KR1020220132731A patent/KR102605096B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160059647A (ko) * | 2014-11-19 | 2016-05-27 | 롯데케미칼 주식회사 | 기계적 물성이 향상된 폴리유산 스테레오 콤플렉스 수지 조성물 |
| KR20210043675A (ko) * | 2018-08-24 | 2021-04-21 | 차이나 토바코 후난 인더스트리얼 코포레이션 리미티드 | 냉각 담배 필터 및 담배 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101022786B1 (ko) | 폴리락트산-함유 생분해성 수지 조성물 | |
| EP2352777B1 (en) | Blends of polylactic acid and thermo-plastic polymers for packaging applications | |
| US20120196950A1 (en) | Biodegradable polymer composition with calcium carbonate and methods and products using same | |
| KR102342537B1 (ko) | 향상된 투명성, 침투차단성 및 내충격성을 갖는 생분해성 pla 병 및 그의 제조 방법 | |
| JP5687492B2 (ja) | 硬化された植物性エステルに基づく離型剤を含む熱可塑性組成物 | |
| US7682548B2 (en) | Injection molded article, production method thereof and pellets used for injection molded article | |
| EP3233984B1 (en) | Extrudable polylactic acid composition and method of making molded articles utilizing the same | |
| EP3064542B1 (en) | Biodegradable thermoplastic polymer compostion, method for its manufacture and use thereof | |
| KR20190018131A (ko) | 저온 성형성이 우수한 생분해성 수지 조성물 | |
| KR100912698B1 (ko) | 셀룰로오스 유도체 및 염기성 무기 필러를 포함하는생분해성 수지 조성물 | |
| KR102605096B1 (ko) | 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 | |
| US20220314515A1 (en) | A biodegradable biocomposite and a process for its preparation | |
| JP2005280361A (ja) | 成形体の製造方法 | |
| Mishra et al. | Mechanical properties of fibre/filler based polylactic Acid (PLA) composites: a brief review | |
| KR20240069454A (ko) | 생분해성 수지 조성물, 성형품의 제조방법 및 생분해성 성형품 | |
| KR20210080636A (ko) | 다공성구조를 성형하기 위한 생분해성 pla필라멘트 조성물 | |
| KR102393643B1 (ko) | 표면처리된 부산석고를 포함하는 생분해성 필름 조성물 및 이의 제조방법 | |
| KR101889224B1 (ko) | 저온 성형성이 우수한 생분해성 수지 조성물 | |
| DE112010003612T5 (de) | Harzzusammensetzung auf der Basis von Polyolefin und Formgegenstand | |
| KR102486042B1 (ko) | 투명성이 우수한 생분해성 수지 조성물 | |
| KR20210095004A (ko) | 향상된 반투명성, 침투차단성, 내충격성 및 밀봉성을 갖는 생분해성 pla 스크류 캡 및 그의 제조 방법 | |
| KR20220075394A (ko) | 첨가제가 있는 대마 고분자 재료 및 이의 제조 방법 | |
| KR102307140B1 (ko) | 바이오매스 기반의 생분해성 수지 제조방법 | |
| KR102459228B1 (ko) | 재사용이 가능한 생분해성 용기의 제조방법 | |
| US20240117155A1 (en) | Manufacturing method and molded article of heat-resistant tableware |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |