KR20010066970A - 생분해성 및 가수분해성을 갖는 수지 조성물 - Google Patents

생분해성 및 가수분해성을 갖는 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생분해성을 갖는 지방족 폴리에스테르와 가수분해성을 갖는 생분해성 수지인 폴리에스테르 우레탄을 블렌딩하여, 생분해성 및 가수분해성을 가지면서 신장강도, 신장률 등의 물성이 우수한 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 의해 제공되는 수지는 쓰레기 종량제 봉투와 같은 포장재로 유용하게 사용할 수 있다.

Description

생분해성 및 가수분해성을 갖는 수지 조성물{Resin compositions having biodegradation and hydrolysis properties}
본 발명은 생분해성 및 가수분해성을 가지면서, 인장강도 등의 물성이 우수한 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 열가소성 지방족 폴리에스테르 수지와 폴리에스테르 우레탄을 블렌드하여 쓰레기 종량제 봉투, 식품포장재료 등과 다양한 용도로 사용될 수 있는 수지 조성물을 제공하는 것이다.
일반적으로 합성수지는 기계적 물성, 내화학성, 내구성 등이 우수하여 일상생활에 많이 사용되고 있으나, 사용 후 폐기시에는 자연으로 환원되지 않기 때문에, 즉, 생분해되지 않기 때문에, 이들 합성수지에 의한 환경오염이 사회문제로 대두되고 있다. 따라서, 합성수지를 대체할 수 있는 생분해성 수지의 개발이 활발히이루어지고 있다.
그러나, 100% 생분해성 수지는 강도가 매우 약하기 때문에 쓰레기 봉투 등의 포장재로는 적합하지가 않은 것이 현실이므로, 생분해성이면서 강도 등의 물성이 우수한 수지의 개발이 필요하게 되었다.
한편, 현재 생분해성 수지로는 지방족 폴리에스테르가 공지되어 있으나, (Journal of Macromol SCi-Chem., A-23(3),1986, 393-409 참조), 지방족 폴리에스테르 또한 주쇄의 구조, 결정성 때문에 융점이 낮고, 융용흐름지수가 높아서 내열성 및 기계적 강도 등의 물성은 우수하지 못하다.
지방족 폴리에스테르의 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 일본특허 공개4-189822호 및 4-189823호에서는 지방족 디카르복실산과 글리콜과의 반응에 의해 수평균분자량 1.5만 정도의 지방족 폴리에스테르를 제조하고, 이것을 디이소시아네이트로 가교화시켜 분자량을 늘리는 제조법을 제안하고 있다. 그러나, 이 방법에 의하면 저분자량의 지방족 폴리에스테르 중에 마이크로 겔이 생성되어 중합체의 품질의 저하된다. 더구나, 디이소시아네이트는 지방족 폴리에스테르와 순간적으로 반응하기 때문에 반응하지 않고 잔존하는 디이소시아네이트가 존재하게 되는데, 이 잔존하는 디이소시아네이트가 새로운 오염인자로 존재하게 된다.
이에, 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 연구를 거듭한 결과, 생분해성이 있는 지방족 폴리에스테르 수지를 가수분해성이 있는 생분해성 수지이면서 제품가공성과 분자량이 높은 폴리에스테르 우레탄을 블렌드하면, 생분해성 및가수분해성을 가지면서도, 분자량이 높고, 물성, 및 제품의 성형성이 우수한 수지를 제공할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 생분해성 및 가수분해성을 가지면서도 인장강도, 신장률 등의 물성이 우수한 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 수지 조성물을 압출 또는 사출 성형하여 얻은 수지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기한 수지로 제조한 포장재를 제공하는 것이다.
도 1은 실시예 1의 시료의 생분해 실험 후, 퇴비로부터 회수된 고형성분의 H-NMR 스팩트럼이다.
도 2는 퇴비로부터 회수된 고형성분의 H-NMR 스팩트럼이다.
도 3은 실시예 1의 시료의 H-NMR 스팩트럼이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 수지 조성물은
(1) 지방족 디카르복실산 또는 그의 산 무수물; 지방족 글리콜; 및 지방족 불포화 디카르복실산 또는 그의 산 무수물, 또는 지방족 불포화 글리콜을 에스테르화 반응 및 탈글리콜 반응시켜 제조된 지방족 폴리에스테르와,
(2) 지방족 폴리에스테르와 디이소시아네이트를 반응시켜 제조한 폴리에스테르 우레탄을 블렌드함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지의 물성이 폴리에스테르 우레탄과의 블렌드에 의해, 상승된다는 것을 발견한 것이다. 즉, 본 발명의 수지 조성물은 지방족 폴리에스테르 단독으로 필름을 성형했을 때 필름의 강도와 같은 물성이 좋지 못하여, 이 수지 단독으로는 다양한 용도로 사용할 수 없는 문제를 해결하였다.
또한, 본 발명의 수지 조성물은 포장재, 농업용 재료 등의 여러 가지 용도로 사용 후, 토양에서 생분해될 수 있고, 공기중이나 수중, 토양의 수분에 의해 가수분해가 되기 때문에, 환경오염 문제 또한 해결할 수 있다.
본 발명의 수지 조성물의 성분을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 수지 조성물 중 지방족 폴리에스테르는 지방족 디카르복실산 또는 그의 산 무수물; 지방족 글리콜; 및 지방족 불포화 디카르복실산 또는 그의 산 무수물, 또는 지방족 불포화 글리콜을 사용하여 에스테르화 반응 및 탈글리콜 반응시켜 제조된 것이다.
지방족 폴리에스테르의 제조에 사용된 지방족 디카르복실산으로는 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 탄소수가 0∼12의 지방족 디카르복실산이 바람직하며, 예를 들면, 숙신산(succinic acid), 말레산(maleic acid), 이소 프탈산(isophthalic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 피멜산(pimelic acid), 수베린산(subric acid), 세바신산(sebacic acid), 도데칸디오익산(dodecanedioic acid), 옥살에산, 메틸마론산, 에틸마론산, 디메틸마론산, 메틸호박산, 2,2-디메틸호박산, 2,3-디메틸호박산, 2-에틸-2-메틸호박산, 2-메틸글루타르산, 3-메틸글루타르산, 3-메틸아디핀산, 노난디카르복실산, 디메틸숙시네이트 및 디메틸아디페이트로부터 선택된 1종 이상이다.
불포화 지방족 디카르복실산 또한 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 퓨마르산, 말레인산, 구연산, 1-헥산-1,6-디카르복실산, 3-헵텐-1,7-디카르복실산, 2-펜텐-1,5-디카르복실산, 2,5-디메틸-3-헥센-1,6-디카르복실산, 2-시클로헥센-1,4-디카르복실산, 알릴말산, 이타콘산 및 무수숙신산으로부터 선택된 1종 이상이다.
또한, 지방족 글리콜도 특별히 그 종류가 한정되지 않지만, 예를 들면, 탄소수가 2∼20인 글리콜이 바람직하고, 양말단에 수산기를 갖는 글리콜 또는 그 구조 이성질체, 에테르기가 포함된 글리콜 등을 사용할 수 있다. 양말단에 수산기를 갖는 디올 또는 그 구조 이성질체의 구체적인 예로는, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 트리메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,10-데칸디올로부터 선택된 1종 이상이다. 에테르기가 포함된 글리콜은 예를 들면, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(분자량 3,000이하) 등이 있다.
또한, 불포화 지방족 글리콜은 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 하기 화학식 1의 불포화 글리콜로, 예를 들면, 2-부텐-1,4-디올, 2-펜텐-1,5-디올, 3-헥센-1,6-디올, 2-부텐-1,4-디메틸-1,4-디올 등을 사용할 수 있다.
HO-Y1CH=CHY2-OH
(여기서, Y1, Y2는 각각 탄소수가 1∼20인 알킬기이다.)
상기한 원료의 에스테르화 반응 및 탈글리콜 반응에 의해 제조된 지방족 폴리에스테르는, 예를 들면, 다음의 화학식 2로 표시될 수 있다.
(식중, R1은 알리파틱 디올이고, R2는 디카르복실산이다.)
한편, 지방족 폴리에스테르 수지의 제조시, 지방족 불포화 디카르복실산 또는 그의 산 무수물, 또는 지방족 불포화 글리콜은 전체 조성물 중량대비 0.01∼20중량%의 양으로 부가한다.
본 발명의 수지 조성물에 사용되는 생분해성 폴리에스테르 수지의 특성을 정리하면, 하기 표 1과 같다.
구분 인장강도(kg/㎠) 신장률(%) 융점(℃) MI 수평균분자량(Mn) 중량평균분자량(Mw)
폴리에스테르수지 250∼550 250∼900 30∼200 3∼50 1,500∼150,000 1,500∼300,000
본 발명의 조성물에서 폴리에스테르 우레탄은 생분해성 폴리에스테르 수지와 디이소시아네이트를 반응시켜 제조한 수지이다. 생분해성 폴리에스테르 수지는 분자량이 1,000∼3,000이고, 점도(cps/60℃)가 100∼5,000인 수지를 사용한다.
폴리에스테르 우레탄의 제조에 사용된 디이소시아네이트는 그 종류가 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 헥사메틸렌디이소시아네이트(hexamethylene diisocynate), 1,4-톨리렌디이소시아네이트(1,4-tolylene diisocynate), 크실렌디이소시아네이트(xylene diisocynate), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트(1,5-naphthylene diisocynate), 디페닐메타디이소시아네이트(diphenyimethane diisocynate), 이소포론디이소시아네이트(isophorone diisocynate), 2,4-톨루엔디이소시아네이트(2,4-toluenediisocyanate), 2,6-디이소시아네이트(2,6-toluenediisocyanate),4,4-메틸렌디펜닐이소시아네이트(4,4-methylenediphenylisocyanate)및 4,8-나프탈렌디이소시아네이트(4,8-naphthalwnwdiisocyanatr)로부터 선택된 1종 이상을 사용한다, 한편, 디이소시아네이트의 첨가량은 지방족 폴리에스테르의 중량에 대해 5∼100%이며, 몰비로는 지방족 폴리에스테르와 1:1의 비율로 첨가한다.
한편, 디이소시아네이트로 하기 화학식 3의 메틸렌 디이소시아네이트를 사용하여 제조한 폴리에스테르 우레탄의 구조식을 예시하면 화학식 4와 같다.
(식중, R1은 알리파틱 디올이고, R2는 디카르복실산이다.)
본 발명의 조성물에 사용되는 폴리에스테르 우레탄 수지의 특성을 정리하면 하기 표 2와 같다.
구분 인장강도(kg/㎠) 신장률(%) 융점(℃) 표면경도(A타입) 디이소시아네이트(%) 폴리에스테르수지와 디이소이아네이트의몰비 수평균분자량(Mn) 중량평균분자량(Mw)
폴리에스테르 우레탄 250∼900 250∼1,000 120∼200 50∼120 5∼100 1:1 1,000∼150,000 1,500∼500,000
본 발명의 조성물에서 지방족 폴리에스테르와 폴리에스테르 우레탄의 블렌드 비율은 20~99:80~1이고, 바람직하게는 10~60:90~40이다. 특히, 지방족 폴리에스테르의 융점이 폴리에스테르 우레탄의 융점보다 낮기 때문에, 지방족 폴리에스테르를 과량사용하면 블렌딩이 되지 않으므로, 상기한 범위로 블렌드시키는 것이 바람직하다.
각각의 수지는 블렌드하기 전에 오븐, 열풍 또는 진공 건조기로 3∼4시간 동안 건조한다음, 상기한 비율로 배합하고 사출기 또는 압출기에서 블렌드를 한다.
이때 블렌드되는 성형 조건은 기계의 특성에 따라 온도를 콘트롤할 수 있는 장치에서 다소 차이가 있으나, 성형 온도는 배합비에 따라 하기 표 3과 같이 조절한다.
지방족폴리에스테르(%) 폴리에스테르 우레탄(%) 1차 성형온도(℃) 2차 성형온도(℃) 3차 성형온도(℃) 4차 성형온도(℃)
1∼20 99∼80 160 175 185 175
21∼40 79∼60 155 170 180 175
41∼60 59∼40 155 170 175 175
61∼80 39∼20 155 165 175 160
81∼99 19∼1 120 155 160 160
본 발명의 수지 조성물로부터 얻은 수지는, 예를 들면, 하기 화학식 5의 구조를 갖는다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.
[참고예 1]
교반기, 가스도입관, 수분 등의 저비점 화합물 유출관 및 온도계를 부착한 분류콘덴서가 설치된 대용량 250㎖의 경질 유리제 4구 분리플라스크에 아디프산 43.8g과 1,4-디부탄디올 35.7g을 투입한 후, 온도를 180~200℃로 조절하여 질소기류중에서 탈수반응에 의한 에스테르화 반응을 시켰다.
물 유출이 종료된 후에, 생성된 올리고머에 탈글리콜촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 2.12×10-4몰을 질소분위기 하에서 투입하고, 반응기의 온도를 215℃로 상승, 감압하여 탈글리콜 반응을 시켜 융점 60℃, 인장강도 350kgf/㎠, 신장률 600%, MI 15g/10min인 폴리에스테르를 얻었다.
[참고예 2]
교반기, 가스도입관, 수분 등의 저비점 화합물 유출관 및 온도계를 부착한 분류콘덴서가 설치된 대용량 250㎖의 경질 유리제 4구 분리플라스크에 숙신산28.3g, 아디프산 8.77g 및 1,4-디부탄디올 35.7g을 투입한 후, 온도를 180~200℃로 조절하여 질소기류중에서 탈수반응에 의한 에스테르화 반응을 시켰다.
물 유출이 종료된 후에, 생성된 올리고머에 탈글리콜촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 2.12×10-4몰을 질소분위기 하에서 투입하고, 반응기의 온도를 215℃로 상승, 감압하여 탈글리콜 반응을 시켜 융점 80℃, 인장강도 400kgf/㎠, 신장률 700%, MI 20g/10min인 폴리에스테르를 얻었다.
[참고예 3]
교반기, 가스도입관, 수분 등의 저비점 화합물 유출관 및 온도계를 부착한 분류콘덴서가 설치된 대용량 250㎖의 경질 유리제 4구 분리플라스크에 숙신산 31.88g, 아디프산 4.38g 및 1,4-디부탄디올 35.7g을 투입한 후, 온도를 180~200℃로 조절하여 질소기류중에서 탈수반응에 의한 에스테르화 반응을 시켰다.
물 유출이 종료된 후에, 생성된 올리고머에 탈글리콜촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 2.12×10-4몰을 질소분위기 하에서 투입하고, 반응기의 온도를 215℃로 상승, 감압하여 탈글리콜 반응을 시켜 융점 100℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 750%, MI 20g/10min인 폴리에스테르를 얻었다.
[참고예 4]
교반기, 가스도입관, 수분 등의 저비점 화합물 유출관 및 온도계를 부착한 분류콘덴서가 설치된 대용량 250㎖의 경질 유리제 4구 분리플라스크에 숙신산 35.4g과 1,4-디부탄디올 35.7g을 투입한 후, 온도를 180~200℃로 조절하여 질소기류중에서 탈수반응에 의한 에스테르화 반응을 시켰다.
물 유출이 종료된 후에, 생성된 올리고머에 탈글리콜촉매로서 테트라이소프로필티타네이트 2.12×10-4몰을 질소분위기 하에서 투입하고, 반응기의 온도를 215℃로 상승, 감압하여 탈글리콜 반응을 시켜 융점 114℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, MI 20g/10min인 폴리에스테르를 얻었다.
[실시예 1]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 1의 폴리에스테르 1,000g과 융점 180℃, 인장강도 400kgf/㎠, 신장률 800%, 표면경도 75A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5075APⓡ) 9,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 2]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 1의 폴리에스테르 2,000g과 융점 180℃, 인장강도 400kgf/㎠, 신장률 800%,표면경도 75A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5075APⓡ) 8,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 3]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 1의 폴리에스테르 3,000g과 융점 180℃, 인장강도 400kgf/㎠, 신장률 800%, 표면경도 75A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5075APⓡ) 7,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 4]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 1의 폴리에스테르 4,000g과 융점 180℃, 인장강도 400kgf/㎠, 신장률 800%, 표면경도 75A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5075APⓡ) 6,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 165℃, 2차 170℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 5]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 1의 폴리에스테르 6,000g과 융점 180℃, 인장강도 400kgf/㎠, 신장률 800%, 표면경도 75A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5075APⓡ) 4,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 155℃, 2차 165℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 6]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 2의 폴리에스테르 1,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 9,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 7]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 2의 폴리에스테르 2,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 8,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다.이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 8]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 2의 폴리에스테르 3,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 7,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 9]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후,참고예 2의 폴리에스테르 4,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 6,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 165℃, 2차 170℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 10]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 2의 폴리에스테르 6,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 4,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 155℃, 2차 165℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 11]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 3의 폴리에스테르 1,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 9,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 12]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 3의 폴리에스테르 2,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 8,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 13]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 3의 폴리에스테르 3,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 7,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 14]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 3의 폴리에스테르 4,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 6,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 165℃, 2차 170℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 15]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 3의 폴리에스테르 6,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 4,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 155℃, 2차 165℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 16]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 4의 폴리에스테르 1,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 98A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5198APⓡ) 9,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 17]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 4의 폴리에스테르 2,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 98A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5198APⓡ) 8,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 18]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 4의 폴리에스테르 3,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 98A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5198APⓡ) 7,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 170℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 19]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 4의 폴리에스테르 4,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 98A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5198APⓡ) 6,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 165℃, 2차 170℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[실시예 20]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 4의 폴리에스테르 6,000g과 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 98A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5198APⓡ) 4,000g을 혼합하여 잘 섞은 후, 회전식 진공건조기에 투입하고, 3시간동안 건조하였다. 이 중, 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 155℃, 2차 165℃, 3차 175℃, 4차 다이스 175℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[비교예 1]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 참고예 4의 폴리에스테르 10,000g을 회전식 진공건조기에서 3시간 동안 건조하였다. 이중 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 100℃, 2차 110℃, 3차 120℃, 4차 다이스 120℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[비교예 2]
질소 가스로 50,000g 용량의 진공 건조기를 60℃의 온도에서 세팅을 한 후, 융점 180℃, 인장강도 450kgf/㎠, 신장률 650%, 표면경도 85A(타입)인 폴리에스테르 우레탄(호성 케믹스 NEOTHANE 5085APⓡ) 10,000g을 회전식 진공건조기에서 3시간 동안 건조하였다. 이중 5,000g을 호퍼 드라이가 장착된 압출기에 투입하였다. 이때 압출기 L/D24인 성형 기계에서 온도는 호퍼쪽을 기준을 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 다이스 180℃로 세팅하고, 스크류 RPM은 40으로 회전시켜 필름을 성형하였다.
한편, 나머지 5,000g은 호퍼 드라이기가 장착된 사출기계의 호퍼에 투입한 후, 사출 성형하였다. 이때 사출기의 온도는 호퍼쪽을 기준으로 하여 1차 160℃, 2차 175℃, 3차 185℃, 4차 180℃로 세팅한다.
[시험예 1]
상기 실시예 1~20 및 비교예 1~2에서 성형한 필름 및 덤벨의 물성을 하기 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 4와 5에 나타내었다.
<물성측정방법>
필름은 농업용 폴리에틸렌 필름의 물성시험규격인 KSM3503에 따라 측정하였고, 덤벨형식은 폴리에스테르 수지의 물성시험규격인 KSM3006에 따라 측정하였다.
실시예 1~20 및 비교예 1~2 필름의 물성
구분 폴리에스테르(%) 폴리에스테르우레탄 (%) 인장강도(kgf/㎠) 신장률(%) 인열강도(kgf/㎝)
실시예 1 10 90 584 321 139
실시예 2 20 80 574 335 136
실시예 3 30 70 519 338 129
실시예 4 40 60 481 370 119
실시예 5 60 40 438 420 120
실시예 6 10 90 620 350 137
실시예 7 20 80 580 379 135
실시예 8 30 70 576 401 128
실시예 9 40 60 572 420 126
실시예 10 60 40 518 460 129
실시예 11 10 90 670 353 142
실시예 12 20 80 668 364 132
실시예 13 30 70 640 411 133
실시예 14 40 60 621 423 129
실시예 15 60 40 599 469 121
실시예 16 10 90 744 298 143
실시예 17 20 80 741 334 144
실시예 18 30 70 727 342 132
실시예 19 40 60 712 378 124
실시예 20 60 40 698 431 122
비교예 1 100 360 499 118
비교예 2 100 656 450 135
실시예 1~20 및 비교예 1~2 덤벨형식의 물성
구분 폴리에스테르(%) 폴리에스테르 우레탄 (%) 인장강도(kgf/㎠) 신장률(%) 인열강도(kgf/㎝)
실시예 1 10 90 349 798 129
실시예 2 20 80 352 764 127
실시예 3 30 70 349 722 128
실시예 4 40 60 389 688 123
실시예 5 60 40 388 739 134
실시예 6 10 90 387 728 132
실시예 7 20 80 399 690 139
실시예 8 30 70 389 698 129
실시예 9 40 60 401 640 131
실시예 10 60 40 404 641 132
실시예 11 10 90 375 730 140
실시예 12 20 80 374 690 132
실시예 13 30 70 401 691 138
실시예 14 40 60 398 678 142
실시예 15 60 40 411 621 146
실시예 16 10 90 439 653 138
실시예 17 20 80 429 632 132
실시예 18 30 70 431 598 128
실시예 19 40 60 411 633 126
실시예 20 60 40 403 611 121
비교예 1 100 364 754 142
비교예 2 100 354 655 122
상기 표 4와 5로부터, 본 발명의 수지는 폴리에스테르 수지의 물성을 최소한 폴리에스테르 우레탄과 유사한 정도로 향상시켰다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 수지는 여러 가지 용도로 다양하게 사용될 수 있다.
[시험예 2]
실험실의 조절된 퇴비화 조건에서 본 발명의 수지조성물로부터 얻은 수지의 생분해도를 측정 및 평가하였다.
①실험재료
·퇴비; 원료로 음식물 찌꺼기 70%, 톱밥 20%, 이전의 음식물 찌꺼기 퇴비 10%를 혼합하여 사용하였다. 퇴비화는 직경 29㎝, 높이 51㎝의 아크릴 반응기에서 진행되었고, 공기의 공급량을 조절하여 퇴비의 온도를 제어하였다. 퇴비 제조과정중 고온 발효과정은 약 17일이었고, 약 2주일의 후숙을 거친 퇴비를 생분해도 측정을 위한 퇴비원으로 사용하였다.
·시료; 상기 실시예 1에서 제조한 필름 상태의 수지(단위 중량당 탄소함량 62.5%)와 대조군으로 천연 고분자인 셀룰로스(시그마사)를 퇴비건조중량의 무게비로 5%로 첨가하였다.
②실험방법
퇴비를 고체상으로 하여 생분해도 측정실험을 진행하였는데, 퇴비 150g(습윤중량, 함수율 54.3%)에 대해서 건조 중량비로 5%에 해당되는 시료를 고루 섞으면서 가능한한 시료가 표면으로 노출되지 않도록 주의하였다. 배양 보틀에 준비한 퇴비와 시료를 넣고(시료 한 개당 3개의 배양보틀을 준비함), 이산화탄소 포집기를 각각의 배양기에 연결한 후, 분해 실험을 시작하였다. 매회 분회실험에 시료를 넣지 않은 배양기를 두어 퇴비만의 이산화탄소 발생량을 측정하여 분해도를 관찰하였다. 계속된 폭기로 인한 퇴비의 건조를 막기 위해 증발하여 응축되는 수분을 포집하여 반응기에 재 공급하였다.
발생된 이산화탄소는 실험시작 후 3~4일 경과 후, 첫 번째 이산화탄소 포집기를 분리하고, 이후 약 1주일 간격으로 계속 분리정량하였다. 이산화탄소발생량을 정량하기 위해 0.4N의 수산화칼륨용액인 경우 용액중에 포집된 이산화탄소의 이산화탄소를 침전으로 떨어뜨리기 위해 2N 염화바륨 용액을 첨가하여 잘 교반하고, 수산화바륨 수용액인 경우는 바로 페놀프탈레인 0.1㎖를 넣어준 후, 교반하면서 분홍색이 무색이 될 때까지 0.2N 염산 수용액으로 적정을 하였다. 이산화탄소 발생량을정량하기 위해 페놀프탈레인 0.1㎖를 넣어준 후, 교반하면서 분홍색이 무색이 될 때까지 0.2N 염산 수용액으로 적정을 하였다.
③ 분석
A) 이산화탄소정량에 의한 분해도
시료에서 발생한 이산화탄소양에서 시료를 넣지 않은 배양기에서 발생한 이산화탄소의 양을 빼서 순수하게 시료로부터 발생한 이산화탄소의 양을 구하였다. 한편, 발생된 이산화탄소의 양은 처음 소모예상 염산양에서 소모된 염산양을 뺀 후, 1.1을 곱한 값이다.
분해도는 하기 수학식 1에 따라 계산하였다.
B) 분해 잔유물 분석
퇴비중의 분해 잔유물을 회수하였다. 즉, 분해성 평가시험이 끝난 시료를 첨가한 반응기와 시료를 첨가하지 않은 반응기의 내용물을 모두 회수하여 건조하고 건조중량을 측정하였다. 이 내용물의 일정량을 보틀에 넣고, 증류수를 300㎖ 정도 더한 후, 75℃에서 24시간 추출작업을 수행하였다. 보틀의 내용물을 필터로 상등액과 고형물로 분리한 후, 고형물을 건조시켜 고형물의 무게 감량을 측정한다(Hot water extractable) 이 고형물을 Soxhlet 장치에 넣고 클로로포름을 용매로 24시간 추출작업을 진행하여 유기용매에 용존되는 성분을 회수하였다. 유기 용매는 과량의메탄올로 처리하여 메탄올 불용성분을 회수하여 NMR로 분석하여 시료나 분해 중간산물의 존재여부를 판하였다.
④결과
생분해도 측정을 약 60~70일동안 진행하였다. 본 발명의 수지는 초기 20일간에 생분해도가 약 60%에 도달하였고, 이후 50일간에 34%가 분해되어 최종 생분해도는 생분해 시험기간인 70일간 94%에 도달하였다. 한편, 대조군인 셀룰로스는 생분해도 측정의 초기 7일동안 지체기를 보이다가 이후 분해가 꾸준히 진행되어 총 시험기간 70일동안 이론적 생분해도의 130%이상의 높은 생분해도를 보였다. 셀룰로스의 경우 이렇게 높은 생분해도를 보인 것은 셀룰로스의 분해로 퇴비중의 생분해 가능 물질들이 분해된 현상으로 해석된다.
이러한 결과로부터, 본 발명의 수지는 셀룰로스보다 최종 생분해도는 낮게 나왔지만, 생분해속도가 셀룰로스와 유사하고, 최종 생분해도가 이론적 생분해도의 90% 이상의 높은 수치를 보임으로 완전 생분해성이라고 추정할 수 있다,
한편, 대조군이 셀룰로스와 같이 생분해도가 과대평가되었는지를 확인하기 위하여 퇴비화시험이 끝난 퇴비를 용매추출과 메탄올 추출을 한 후, 회수된 고형성분의 NMR 분석을 실시하였다(도 1). NMR 분석의 대조군으로는 시료를 포함하지 않았던 퇴비를 동일한 방법으로 추출하여 고형시료를 준비하였다(도 2). 그리고, 원시료의 NMR분석도 실시하여 퇴비에서 추출한 고형물에서 얻은 NMR분석결과와 비교하였다(도 3).
이 분석결과에 의하면, 도 2에서는 도 3과 같은 특성 피크가 발견되지 않았다. 한편, 도 1에서도 시료의 특성 피크가 발견되지 않았다.
이 결과로부터 본 발명에 의한 수지는 생분해성 수지임을 알 수 있다.
본 발명의 수지 조성물로 제조된 수지는 생분해성 및 가수분해성을 가지면서, 물성이 우수하기 때문에, 쓰레기 종량제 봉투와 같은 다양한 용도로 제한없이 사용할 수 있다.

Claims (10)

  1. (1)지방족 디카르복실산 또는 그의 산 무수물; 지방족 글리콜; 및 지방족 불포화 디카르복실산 또는 그의 산 무수물, 또는 지방족 불포화 글리콜을 에스테르화 반응 및 탈글리콜 반응시켜 제조된 지방족 폴리에스테르와,
    (2) 지방족 폴리에스테르와 디이소시아네이트를 반응시켜 제조한 폴리에스테르 우레탄을 블랜드한 것임을 특징으로 하는 생분해성 및 가수분해성을 갖는 수지 조성물.
  2. 제 1항에서 있어서, 상기 지방족 폴리에스테르와 폴리에스테르 우레탄의 블렌드 비율이 20~99:80~1임을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 폴리에스테르는 융점이 30∼200℃이고, 수평균분자량이 1,500∼150,000이며, 중량평균분자량이 1.500∼300.000임을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 우레탄은 융점이 120∼200℃이고, 수평균분자량이 1,000∼150,000이며, 중량평균분자량이 1.500∼300.000이고, 표면경도가 50∼120(A타입)임을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 디카르복실산이 숙신산(succinic acid), 말레산(maleic acid), 이소프탈산(isophthalic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 피멜산(pimelic acid), 수베린산(Subric acid), 세바신산(sebacic acid), 도데칸디오익산(dodecanedioic acid), 옥살에산, 메틸마론산, 에틸마론산, 디메틸마론산, 메틸호박산, 2,2-디메틸호박산, 2,3-디메틸호박산, 2-에틸-2-메틸호박산, 2-메틸글루타르산, 3-메틸글루타르산, 3-메틸아디핀산, 노난디카르복실산, 디메틸숙시네이트 및 디메틸아디페이트 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 글리콜이 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 네오펜틸글리콜, 프로필렌글리콜, 1,2-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 트리메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,10-데칸디올 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 조성물.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 불포화 디카르복실산이 퓨마르산, 말레인산, 구연산, 1-헥산-1,6-디카르복실산, 3-헵텐-1,7-디카르복실산, 2-펜텐-1,5-디카르복실산, 2,5-디메틸-3-헥센-1,6-디카르복실산, 2-시클로헥센-1,4-디카르복실산, 알릴말산, 이타콘산 및 무수숙신산 중에서 선택된 1종 이상임을 특징으로 하는 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 지방족 불포화 글리콜이 2-부텐-1,4-디올, 2-펜텐-1,5-디올, 3-헥센-1,6-디올 및 2-부텐-1,4-디메틸-1,4-디올 중에서 선택된 1종이상임을 특징으로 하는 조성물.
  9. 제 1항에 기재된 수지 조성물을 압출 또는 사출 성형하여 얻은 생분해성 및 가수분해성을 갖는 수지.
  10. 제 9항에 기재된 수지로 제조된 포장재.
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