KR20000059820A

KR20000059820A - 고용융점도를 갖는 생분해성 수지 조성물

Info

Publication number: KR20000059820A
Application number: KR1019990007690A
Authority: KR
Inventors: 이명섭; 임대우; 김순식; 이재철; 이창수
Original assignee: 한형수; 주식회사 새 한
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 1999-03-09
Publication date: 2000-10-05

Abstract

본 발명은 생분해성 수지 조성물에 관한 것으로서, 특히 고용융점도가 요구되는 블로운 필름성형, 발포성형 등의 용도로 사용 가능하며, 제조된 필름은 도시쓰레기의 퇴비화 설비에서 무해한 물질로 빠르게 분해되는 등의 특성을 지닌 생분해성 수지 조성물의 제공을 그 목적으로 한 것이다.

본 발명은 전분 1~60 중량%, 지방족폴리에스테르와 에틸렌-비닐알콜 공중합체 및 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 수지 혼합물 30~98 중량% 및 기타 첨가제 1~25 중량%로 구성된 생분해성 수지 조성물에서, 상기 지방족 폴리에스테르로 지방족 디올과 지방족 디카르본산을 중합시 특정의 에폭시 화합물을 첨가하여 중합시켜 얻어지는 지방족 폴리에스테르를 사용하는 것을 특징으로 한 것으로서, 이와 같은 구성으로 된 수지 조성물은 생분해성 필름 등으로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

고용융점도를 갖는 생분해성 수지 조성물{COMPOSITION OF THE BIODECOMPOSABLE RESIN WITH THE HIGH MELTING VISCOSITY}

본 발명은 고용융점도가 요구되는 블로운 필름 성형, 발포 성형 또는 진공성형 등의 용도로 사용 가능하며, 제조된 필름은 도시 쓰레기의 퇴비화 설비에서 무해한 물질로 빠르게 분해될 뿐만아니라 기존의 생분해성 고분자에 비해 가격이 저렴한 특성을 지닌 생분해성 수지 조성물에 관한 것이다.

기존의 범용 플라스틱은 기계적 물성, 내화학성, 내구성 등이 우수하여 일상 생활에 많이 사용되고 있으나, 사용후 폐기시에는 자연으로 환원되지 못한다는 단점을 가지고 있다. 최근 수요가 급속히 증가되는 1회용 포장지로는 소비가 많음에도 불구하고 회수가 원활히 이루어지지 않아 그대로 방치되는 경우가 많으며 농업용 필름은 완전한 회수가 어려워 토양에 묻혀 농작물 성장에 많은 지장을 초래하고 있다. 이와 같이 플라스틱 폐기물에 의한 환경오염이 사회문제로 대두됨에 따라 환경보호 차원에서 일정기간 사용후 폐기시 자동으로 분해되는 분해성 수지의 개발이 활발히 진행되고 있다.

분해성 수지는 그 분해 메카니즘에 따라 구분할 경우, 수분 및 미생물에 의하여 자연에서 완전히 분해되어 동화될 수 있는 생분해성, 매트릭스에 첨가된 전분이나 금속화합물이 스스로 분해되거나 분해를 촉진하는 생붕괴성, 태양광선의 290~320㎚ 파장대 자외선에 의해 고분자 주쇄가 절단되고 분자량이 저하되어 미생물에 의해 소화, 흡수되도록 분자설계된 광분해성으로 나눌 수 있다.

생분해성 플라스틱은 미생물이 생산하는 미생물 생산형, 자연계에 존재하는 천연고분자를 이용하는 천연물 이용형, 미생물에 의해 분해되기 쉬운 합성 고분자형 등으로 분류할 수 있으며, 이러한 합성고분자 중에서는 지방족 폴리에스터만이 100% 완전 분해가 가능한 것으로 알려져 있다.

지방족 폴리에스테르는 글리콜과 2가 카르복시산을 원료로 한 축중합, 환상단량체의 개환중합, 폴리에스테르 간의 에스테르 교환반응 등을 통하여 제조되며, 물성이나 가공성이 우수하고 분해기구의 조절이 가능하여 활발한 연구가 이루어지고 있어서, 이미 1960년대에 아메리칸 시안아미드사가 덱손(DEXON)이라는 상품명으로 폴리글리콜라이드로 제조한 흡수성 수술용 봉합사를 개발한 바 있다. 최근에는 폴리락타이드계 고분자 재료도 개발되었는데, 이때 환상에스테르 단량체의 개환 중합은 주로 4, 5, 6, 7 원환의 락톤이 사용되며 일반적으로 성형가능할 정도의 고분자량화가 가능하다고 알려지고 있다. 그러나, 현재까지 의약용으로 사용되고 있는 폴리글리콜라이드나 폴리락타이드는 물성이나 경제성이 취약하여 범용 고분자재료로는 적합하지 못하고 폴리카프로락톤은 융점이 낮아 열안정성 및 치수안정성에 문제가 있는 것으로 보고되고 있다.

촉매 존재하에서 폴리글리콜라이드를 개환 중합하여 얻는 글리콜라이드를 단량체로 하여 합성되는 결정성 고분자는 분자량과 유리전이온도는 높으나 딱딱하고 용해도가 낮은 결점이 있으며, 락톤계 고분자는 유연하며 분자량과 용해도가 우수하나 유리전이온도가 낮다. 이에 착안하여 글리콜라이드와 다양한 락톤들을 촉매 존재하에서 공중합하거나 ε-카프로락톤과 다른 락톤과의 블록공중합체를 합성하여 각각의 단일 중합체의 단점을 보완하려는 연구가 진행되고 있다.

또한, 전분이나 셀룰로오스 등의 천연재료를 이용한 복합재료 역시 활발히 연구가 진행되는 분야로서, 미생물 생산 고분자인 폴리히드록시부티레이트에 셀룰로오스를 충진한 복합체의 제조 또는 폴리올레핀과 같은 범용고분자에 전분을 물리적으로 도입함으로써 생분해성을 갖게 하려는 시도가 이루어지고 있다. 범용고분자에 전분을 충진하는 방식은 제조방법이 용이하고 기존의 성형 가공 장치를 그대로 이용할 수 있기 때문에 매우 유용한 방법 중의 하나이나, 친수성인 전분이 소수성인 범용고분자와 친화성이 없어 전분을 다량 혼입할 경우, 응집에 따른 기계적 물성의 저하가 수반되어 이를 해결하려는 많은 연구가 시도되었다. 그러나, 이러한 천연재료의 도입은 생산된 제품의 품질 균일성을 얻기가 어려워 상품화에 많은 문제점을 안고 있는 실정이다.

한편, 쓰레기내에서 다시 사용할 수 있는 플라스틱은 재활용하는 것이 가장 바람직한 방법이나, 수거가 어려운 플라스틱, 예를 들면, 기저귀, 위생수건, 쓰레기 백 등은 재활용하는 것이 쉽지 않은데, 최근 재활용할 수 없는 고체쓰레기를 퇴비화처리하여 매립할 고체쓰레기의 부피를 감소시키거나 또는 쓰레기를 비료로 전환시켜 상품화하려는 움직임이 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 도시쓰레기의 퇴비화처리에 의해 생산한 퇴비를 판매하는데 있어서 하나의 제한요소는 퇴비화과정에 분해되지 않고 원형대로 남아있는 플라스틱 제품이 현저하게 눈에 띈다는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 지방족 이가알콜 및 지방족 이가 카르복시산을 주성분으로하여 생분해성을 가지면서 퇴비화가 가능할 뿐만 아니라 고용융점도 특성을 요구하는 가공 분야에 적합한 생분해성 수지 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명은 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 고융점의 방향족 폴리에스테르와는 달리, 도료, 접착제 등으로 이용되지만 필름 형성성이 충분히 양호하지 못한 지방족 폴리에스터의 분자량을 크게 개선하여 용융점도를 크게 향상시킴으로써 블로운 필름 성형, 발포 성형 또는 진공성형 등의 용도로 적합한 생분해성 수지 조성물을 제조하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 1~60 중량%, 지방족 폴리에스테르와 에틸렌-비닐알콜 공중합체 및 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 수지 혼합물 30~98 중량% 및 기타첨가제 1~25 중량%로 구성되는 생분해성 수지 조성물에 있어서, 지방족 폴리에스테르로는 지방족 디올과 디카르본산 또는 그 무수화물을 반응시켜 얻은 에스테르화 반응물에 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 첨가하고 촉매의 존재 하에서 190~250℃의 온도 및 0.005~1mmHg의 고진공 하에서 탈글리콜 반응 및 부가반응을 시켜 얻어지는 지방족 폴리에스테르 생분해성 수지 조성물에 관한 것으로서, 이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.

(단 상기에서 R은 H 또는 CH₃또는 C₂H₅임)

본 발명에서 지방족디올 성분은 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,10-데칸디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 1,6-시클로헥산디메탄올 등에서 선택된 한 성분 또는 2가지 이상의 혼합성분의 사용이 가능하다. 이들 모노머 중에서 메틸렌기가 짝수개로서 존재하는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등이 고융점의 폴리머를 얻는 데 더욱 유리하다. 지방족 디올과 지방족 디카본산 성분과의 에스테르화 반응몰비는 1:1 내지 1:2의 비율(더욱 좋게는 1:1.1 내지 1:1.7의 비율)로 반응시키는 것이 반응성 및 얻어지는 폴리머의 물성, 색조 측면에서 유리하다. 지방족 디카본산 성분 또는 그 무수호물로서는 석신산, 아디프산, 수베린산, 아젤라인산, 세바신산, 도데칸산 등에서 선택된 1성분 또는 2성분 이상의 혼합성분이 사용될 수 있다.

본 발명에서 폴리머의 가공특성 및 기계적 물성을 개선하기 위한 방안으로서 상기 화학식 1의 에폭시 화합물을 사용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 지방족 디올과 지방족 디카본산 성분의 에스테르화 반응에 의하여 형성된 저분자량의 폴리에스터 폴리올의 말단은 대부분 히드록시기 형태를 띠고 있으나 그 말단 중의 일부분은 카르복시기 형태를 유지하고 있으며 이 카르복시기 말단은 축중합 반응시 고분자량화를 저해하는 요인으로 작용할 뿐만 아니라 또한 형성된 폴리머의 색조 및 열안정성을 불량하게 하는데, 이러한 부작용을 방지하고 고분자량화를 실현하는 방안으로 상기 화학식 1의 에폭시 화합물을 공중합시키는 것이다. 에폭시 화합물은 말단 카르복시기와 매우 빠른 속도로 쉽게 반응하기 때문에 카르복시기 말단 함량의 감소에 매우 효과적으로 작용한다. 상기 화학식 1의 에폭시 화합물은 에스테르화 반응율이 약 85% 이상 진행된 후에 첨가 반응시키는 것이 에스테르화 반응 후의 반응물의 카르복시 산가를 낮추는 데 유리하며, 에스테르화 반응 온도는 210℃ 이하에서 진행하는 것이 부산물 생성 및 열분해를 최소화하는 데 적합하다. 화학식 1의 에폭시 화합물 첨가량은 산성분 함량에 대해 1 중량% 이하로 사용하는 것이 중요하다. 화학식 1의 이중결합 존재는 축중합 반응시 부분적으로 가교반응을 일으킴으로써 제조되는 폴리에스터의 점도를 향상시키는 역할을 하게 된다. 그러나, 사용량이 1 중량%를 초과하는 경우에는 가교반응이 심하게 일어나 제조된 폴리에스터의 성형가공 특성이 매우 불량하게 되고 분해성도 현저하게 저하된다. 본 발명의 지방족 폴리에스터는 고용융점도인 것을 특징으로 하는데, 이때 용융점도는 용융지수로서 평가한다. 용융지수는 190℃의 온도에서 2.16kgf/㎠ 의 압력으로 지름 1㎝인 다이를 통하여 10분간에 걸쳐 도출되는 폴리머의 양으로 표시하며 그 값이 적을수록 용융점도가 높게된다. 블로운 필름 가공, 발포가공 또는 진공 성형 등에는 고용융점도의 열가소성 플라스틱을 사용하여야 하는 특징을 지니고 있으며, 본 발명에 의한 지방족 폴리에스테르도 이와 같은 특성에 부응하기 위해 용융지수가 5 이하인 것을 특징으로 하며 이 특성을 부여하는 방안으로서 화학식 1의 에폭시 화합물을 소량첨가하여 용융점도를 향상시키도록 한 것이다.

축중합 촉매로는 주석화합물 계통이나 티탄 화합물 계통이 효과적인데, 주석화합물로는 산화제일주석, 산화제이주석 등의 산화주석류, 염화제일주석, 염화제이주석, 황화제일주석 등의 할로겐주석류, 모노부틸산화주석, 디부틸산화주석, 산화모노부틸히드록시주석, 이염화디부틸주석, 테트라페닐주석, 테트라부틸주석과 같은 유기주석화합물류가 있으며, 티탄계 화합물로는 테트라부틸티타네이트, 테트라메틸티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 등이 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 중합촉매의 첨가량은 석신산 성분에 대해 0.01~0.1몰% 범위 내에서 사용하는 것이 적당하다. 이때, 촉매의 사용량이 너무 많은 경우에는 중합물 변색이 심하게 발생하며 너무 적은 경우에는 반응속도가 늦어지는 결과를 초래한다.

또한 중합시 사용되는 열안정제로는 인 화합물이 사용가능한데, 예를 들면, 인산, 모노메틸인산, 트리메틸인산, 트리부틸인산, 트리옥틸인산, 모노페닐인산, 트리페닐인산 및 그 유도체, 아인산, 트리페닐아인산, 트리메틸아인산 및 그 유도체, 이가녹스1010, 이가녹스1222, 이가포스168, 페닐포스폰산 등이 있으며, 이 중에서 특히 인산, 트리메틸인산, 트리페닐인산 등이 그 효과가 더욱 우수하다. 열안정제로서 인화합물의 사용량은 에스테르화 또는 에스테르 교환반응에 의해 얻은 올리고머에 대해 1.0 × 10^-7- 1.0 × 10^-6몰/그램올리고머(더욱 좋게는 0.5 × 10^-6- 1.5 × 10^-6몰/그램올리고머)이다.

본 발명에서 요구하는 고용융점도를 갖는 지방족 폴리에스터를 얻기 위해서는 고진공 조건에서 반응온도를 230~260℃로 하여 축중합시키는 것이 효과적이다. 반응온도가 230℃ 미만인 경우에는 축중합 반응 속도가 매우 느려서 원하는 고용융점도의 폴리머를 얻기가 어렵게 되며, 260℃를 넘는 경우에는 오히려 열분해가 심해져 얻어진 폴리머의 물성이나 색조가 불량하게 된다.

한편, 수지혼합물에 지방족 폴리에스테르와 함께 사용되는 에틸렌-비닐알콜 공중합체는 에틸렌 함량이 44몰%를 초과하지 않으며 용융지수가 6~19g/min인 고용융화합물로서 그 사용량은 총 수지 혼합물의 5~25 중량%가 되도록 하는 것이 좋으며, 또 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체는 초산비닐 함량이 2~20몰%인 것으로서 그 사용량은 총 수지 혼합물의 5~25 중량%가 되도록 하는 것이 좋다.

그리고, 본 발명에서 사용되는 기타 첨가제로는 가공성 향상을 위한 가소제와 윤활제 등이 있는데, 가소제로는 물, 글리세린, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올 등을 단독 또는 2종 이상 혼합 사용하고 사용량은 대략 전체 생분해성 수지 조성물의 0.5~20 중량% 범위가 적당하며, 윤활제로는 트리글리세롤모노스테아레이트, 트리글리세롤디스테아레이트, 트리글리세롤트리스테아레이트를 단독 또는 혼합하여 사용하고 사용량은 대략 전체 생분해성 수지 조성물의 0.5~5 중량% 범위가 적당하다.

이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다. 여기에서, 공중합 폴리에스터의 용융점도는 KS M3070에 의거하여 190℃에서 2.16kgf/㎠ 압력을 가했을 때 토출된 폴리머의 양을 측정하며, 생분해성 평가는 하케(HAAKE)사의 "PHEOCORD 90" 장치의 블로운 필름 성형기능을 이용하여 제조한 후 생분해성 ASTM G21-70과 분해성 가속화 평가법(Compostion Method)에 따라 평가하였다. 이때 ASTM G21-70은 한천 고체 배지 위에 시료 필름을 놓고 그 위에 아스퍼질루스나이저(Aspergillus niger), 페니실륨퍼니클로섬(Penicillium funicuosum), 드리코데르마에스피(Trichoderma SP) 및 플루라리아플루란스(Pullularia pullulans)의 혼합 포자액을 일정량 분산하여 2~4주 후에 곰팡이가 자란 정도를 확인하여 시편면적의 10% 이하이면 1, 10~30% 이면 2, 30~60%는 3, 60% 이상은 4로 나타내었다. 한편, 분해성 가속화 평가법에서 매질로는 국내에서 발생되는 쓰레기의 구성비율에 부합되게 표 1과 같이 조성하였으며, 내부환경은 표 2와 같이 조절하여 시료 필름을 삽입한 후 10주 동안 유지시켜 시료 필름의 무게 감소를 측정함으로써 분해도를 평가하였다.

컴포스트용 쓰레기의 구성비율

성 분	함 량(%)
음식물(흰떡, 배추, 돼지고기, 어묵) 종이류(컴퓨터 용지, 신문) 톱밥 초자류 플라스틱류 고무 나뭇잎	39.820.75.37.37.74.514.7
Total	100.0

조 건	설 정 값
PH 매질의 수분 함량 매질의 탄소/질소 성분의 초기값 공기 공급량(Airation speed) 내부 유지 온도	7.060.0%23.0100ml/min55.0℃

AA : Adipic acid

DEG : Triethylene glycol

TEG : Triethylene glycol

BD : 1, 4-Butanediol

GA : Glycidyl acrylate

GMA : Glycidyl metacrylate

TBT : Titanium tetrabutoxide

〈합성예 1〉

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 SA 1.372g(11.615몰), BD 1,070g(11.618몰), HD 343g(2.902몰)을 투입하고 반응기 내의 온도를 상온으로부터 20분에 걸쳐 120도까지 승온시키고, 교반하면서 120분에 걸쳐 210도 까지 승온반응시켰다. 이때, 생성된 부반응물인 물은 콘덴서를 통하여 계외로 배출시켰으며 이론유출수의 88%인 시점에서 GMA 10g을 첨가한 후 계속 반응을 지속하여 최종유출수가 이론유출수량의 95%가 된 시점에서 반응을 중단하였으며, 이때 관내의 온도는 210℃였다. 이 결과로 에스테르화 반응물을 2,480g 얻었다. 이어서, 촉매로서 TBT 1.70g, 열안정제로서 인산 0.2g을 투입하고 45분간에 걸쳐 관내 압력을 0.5mmHg/까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 240℃까지 승온시키면서 180분 동안 교반반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 공중합 폴리에스터를 얻었다.

〈합성예 2〉

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 SA 1.372g(11.615몰), BD 1,338g(41.525몰)을 투입하고 반응기 내의 온도를 상온으로부터 20분에 걸쳐 120℃까지 승온시키고, 교반하면서 120분에 걸쳐 210℃까지 승온반응시켰다. 이때, 생성된 부반응물인 물은 콘덴서를 통하여 계외로 배출시켰으며, 이론유출수의 88%인 시점에서 GMA 10g을 첨가한 후 계속 반응을 지속하여 최종유출수가 이론유출수량의 95%가 된 시점에서 반응을 중단하였으며, 이때 관내의 온도는 210℃였다. 그 결과 얻어진 에스테르화 반응물을 2,425g 얻었다. 이어서, 실시예 1과 동일하게 축중합 반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 폴리에스터 공중합체를 얻었다.

〈합성예 3〉

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 SA 1.372g(11.615몰), BD 1,338g(14.525몰), DEG 515g(4.36몰)을 투입하고 반응기 내의 온도를 상온으로부터 20분에 걸쳐 120℃까지 승온시키고, 교반하면서 120분에 걸쳐 210℃ 까지 승온반응시켰다. 이때, 생성된 부반응물인 물은 콘덴서를 통하여 계외로 배출시켰으며 이론유출수의 90%인 시점에서 GA 10g을 첨가한 후 계속 반응을 지속하여 최종유출수가 이론유출수량의 95%가 된 시점에서 반응을 중단하였으며, 이때 관내의 온도는 210℃였다. 이어서, 촉매로서 TBT 1.70g, 열안정제로서 인산 0.2g을 투입하고 45분간에 걸쳐 관내 압력을 0.5mmHg까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 240℃까지 승온시키면서 180분 동안 교반반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 공중합 폴리에스터를 얻었다.

〈합성예 4〉

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 SA 1.240g(10.500몰), BD 1,120g(12.158몰), TEG 480g(3.427몰)을 투입하고 반응기 내의 온도를 상온으로부터 20분에 걸쳐 120℃까지 승온시키고, 교반하면서 120분에 걸쳐 210℃ 까지 승온반응시켰다. 이때, 생성된 부반응물인 물은 콘덴서를 통하여 계외로 배출시켰으며 이론유출수의 90%인 시점에서 GA 10g을 첨가한 후 계속 반응을 지속하여 최종유출수가 이론유출수량의 95%가 된 시점에서 반응을 중단하였으며, 이때 관내의 온도는 210℃였다. 이어서, 촉매로서 TBT 1.70g, 열안정제로서 인산 0.2g을 투입하고 45분간에 걸쳐 관내 압력을 0.5mmHg까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 240℃까지 승온시키면서 180분 동안 교반반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 공중합 폴리에스터를 얻었다.

〈합성예 5〉

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 AA 1.440g(9.854몰), BD 1,200g(13.026몰)을 투입하고 반응기 내의 온도를 상온으로부터 20분에 걸쳐 120℃까지 승온시키고, 교반하면서 120분에 걸쳐 210℃ 까지 승온반응시켰다. 이때, 생성된 부반응물인 물은 콘덴서를 통하여 계외로 배출시켰으며 이론유출수의 90%인 시점에서 GA 10g을 첨가한 후 계속 반응을 지속하여 최종유출수가 이론유출수량의 95%가 된 시점에서 반응을 중단하였으며, 이때 관내의 온도는 210℃였다. 이어서, 촉매로서 TBT 1.70g, 열안정제로서 인산 0.2g을 투입하고 45분간에 걸쳐 관내 압력을 0.5mmHg까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 240℃까지 승온시키면서 180분 동안 교반반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 공중합 폴리에스터를 얻었다.

〈실시예 1〉

옥수수 전분 20중량부, 합성수지로 합성예 1에서 합성한 지방족 폴리에스테르 50중량부, 에틸렌 비닐알콜 공중합체(에틸렌 함량 44몰%) 20중량부, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체(초산비닐 함량 20몰%) 10중량부 및 윤활제로서 트리글리세롤모노스테아레이트 2중량부를 혼합하여 투입하고 가소제로서 글리세린 4중량부 및 몰을 전분에 대하여 30중량% 투입하여 압출기에서 다음 조건으로 용융, 혼합시켜 생분해성 수지 펠렛을 제조한 후, 두께 40㎛의 블로운 필름으로 만들어 물성을 평가하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

※ 압출 조건

① 스크류 속도 : 80rpm

② 토오크 : 40㎏/㎠

③ 배럴 온도 : 110℃/150℃/190℃/210℃/180℃/160℃

〈비교예 1〉

합성수지로 합성예 2에서 합성한 지방족 폴리에스테르를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

〈비교예 2〉

합성수지로 합성예 3에서 합성한 지방족 폴리에스테르를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

〈비교예 3〉

합성수지로 합성예 4에서 합성한 지방족 폴리에스테르를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

〈비교예 4〉

합성수지로 합성예 5에서 합성한 지방족 폴리에스테르를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

〈비교예 5〉

실시예 1에서 지방족 공중합 폴리에스테르 71중량부, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 6중량부, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 3중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

〈비교예 6〉

실시예 1에서 지방족 폴리에스테르를 50중량부, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 3중량부, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체 3중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

〈비교예 7〉

실시예 1에서 전분 61중량부, 지방족 폴리에스테르 26중량부, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 8중량부, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 5중량부를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.

분해성 및 기계적 물성

구분	분해성(컴포스트법에 의한무게 감소율 %)	기 계 적 물 성
		MD	TD
		인장강도(㎏/㎠)	신도(%)	인장강도(㎏/㎠)	신도(%)
실시예 1	88	550	450	420	380
비교예 1	80	540	455	435	383
비교예 2	84	490	395	380	340
비교예 3	85	235	280	200	245
비교예 4	89	230	290	380	410
비교예 5	93	465	300	340	315
비교예 6	70	432	435	330	372
비교예 7	-	-	-	-	-

상기 실시예 및 비교예에서도 나타나듯이 본 발명에 따른 생분해성 수지조성물은 생분해성이 우수한 특성을 지님과 함께 용융 점도와 기계적 물성이 향상되어 블로운 필름 성형, 발포성형 또는 진공성형 등의 용도로 사용가능하다.

Claims

전분 1~60중량%, 지방족 폴리에스테르와 에틸렌-비닐알콜 공중합체 및 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 수지 혼합물 30~98중량% 및 기타첨가제 1~25중량%로 구성된 생분해성 수지 조성물에 있어서, 지방족 폴리에스테르는 지방족 디올과 지방족 디카르본산 또는 그 무수물을 반응시켜 얻은 에스테르화 반응물에 하기 화학식 1의 구조를 갖는 화합물을 첨가하고 촉매의 존재하에서 190~250℃의 온도 및 0.005~1mmHg의 고진공하에서 탈글리콜 반응 및 부가반응을 시켜 얻어지는 지방족 폴리에스테르임을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물

〈화학식 1〉

(단 상기에서 R은 H 또는 CH₃또는 C₂H₅임)
제 1 항에 있어서, 에틸렌-비닐알콜 공중합체는 에틸렌 함량이 44몰%이며 총 수지 혼합물의 5~25중량%가 되도록 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.
제 1 항에 있어서, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체는 초산비닐 함량이 2~20몰%이고 총 수지 혼합물의 5~25중량%가 되도록 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물