KR20030082159A - 반응성 전분 수지, 그의 제조방법 및 이를 포함하는생분해성 복합재료 - Google Patents

반응성 전분 수지, 그의 제조방법 및 이를 포함하는생분해성 복합재료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 불포화카르복실산 유도체가 전분 수지에 결합되어 있는 반응성 전분 수지, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 생분해성 복합재료에 관한 것이다. 본 발명의 반응성 전분 수지는 (ⅰ) 함수량이 5중량% 이하로 건조된 전분 70∼90중량%와 가소제 30∼10중량%를 혼합한 다음, (ⅱ) 여기에 전분과 가소제 총량 기준으로 불포화카르복실산 유도체 0.1∼10중량부와 개시제 0.001∼0.5중량부를 혼합한 다음, (ⅲ) 이를 이축압출기에 투입하여 용융혼합하여 제조된다. 본 발명의 복합재료는 상기 반응성 전분 수지와 생분해성 수지로 구성되거나, 상기 반응성 전분수지, 생분해성 수지 및 보강재로 구성된다. 본 발명의 반응성 전분 수지는 생분해성 수지와의 혼화성이 우수하고, 생분해성 복합재료 내의 분산성이 양호하여 생분해성 복합재료의 각종 물성 및 가공성을 향상시킬 수 있다.

Description

반응성 전분 수지, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 생분해성 복합재료 {A reactive thermoplastic starch, and a process of preparing for the same, and a bio-degradable composite plastics conprising the reactive starch resin}
본 발명은 전분에 반응성을 부여한 반응성 전분 수지, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 생분해성 복합재료에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전분 수지 제조시 전분사슬에 반응성기를 부여하여 반응성 전분 수지를 제조하는 방법, 상기 방법으로 제조된 반응성 전분 수지 및 반응성 전분 수지와 생분해성 수지 등이 용융혼합된 생분해성 복합재료에 관한 것이다.
본 발명의 반응성 전분 수지에 포함된 반응성기는 생분해성 수지와 용융혼합시 생분해성 수지와 반응하여 계면접착력을 높여 물성을 우수하게 하고, 복합재료의 점도를 낮추어 가공성을 높여준다. 또한 가공 제조비용을 개선하여 복합재료 가격도 저렴하게 할 수 있다.
최근 비분해성 플라스틱에 의한 환경오염이 심각해짐에 따라 전분과 셀룰로오스 등을 이용하여 혼합 복합재료 등을 포함하는 생분해성 고분자의 개발이 널리 진행되어 왔다. 완전 생분해성 플라스틱에 관한 종래 특허로는 미국특허 5,512,617호, 동 5,599,858호, 동 5,609,677호, 동 5,681,873호, 동 5,693,321호, 동 5,656,682호 등이 있다.
자연에서 해마다 값싸게 생산되는 전분을 생분해성 고분자에 이용하기 위해 개발 초기에는 전분 알갱이 그대로 이용하였다(G.J.L. Griffin, "Chemistry and Technology of Biodegradable Polymers", Blakie Academic & Professional, London,1994). 위의 방법은 단순 혼합으로 전분의 수분 친화성으로 모체 수지의 수분 배척성과 상반되어 계면력이 좋지 않아 혼합수지의 물성이 감소하였다.
전분의 이러한 수분 친화력을 제거하기 위하여 미국특허 제 4,654,233호, 동 5,200,113호, 동 5,352,730호 및 동 5,446,140호 등에서는 전분의 수산기를 에테르기, 에스테르기, 또는 아세테이트기로 치환시킨 변성전분을 제안하고 있다. 그러나, 이들 방법은 용매를 필요로 하는 제조방법으로 용매의 처리가 또 다른 오염원을 발생시키고 제조 공정이 복잡하여 분해성 복합재료의 제조가격을 낮추지는 못하였다.
한편, 미국특허 제 5,510,401호 등에서는 알갱이 상태의 전분에 글리세린 같은 가소제를 첨가하여 전형적인 고분자 용융혼합기인 이축압출기를 이용하여 고온 고압하에서 전분 결정과 알갱이를 혼합하여 전분 수지를 제조하는 기술이 개발되고있다. 이러한 전분 수지는 가공법이 기존의 이축압출기를 사용하기 때문에 값싼 전분을 이용하여 완전 생분해성 복합재료를 저렴하게 제조하는데 공헌하였다.
그러나, 이들 전분 수지는 가소화된 전분자체로는 높은 취성과 수분 흡수력이 강하기 때문에 그 자체로는 플라스틱으로 사용할 수 없다. 그러므로 전분 수지는 기존의 완전 생분해성 수지와 혼합한 조성물로 사용된다. 이러한 전분 수지와 모체 수지(생분해성 수지) 사이의 계면 접착력이 가소제가 첨가되지 않은 알갱이 전분 보다 우수하지만 복합재료의 물성을 기존에 사용되는 비분해성 플라스틱의 물성 수준으로 향상시키지는 못하였다.
위에 지적된 계면 접착력을 향상시키기 위하여 약간의 반응물을 첨가하여 양이온기를 전분에 부여하거나(G.D. Valle et al., "Use of a Twin-screw Extruder as a Chemical Reactor for Starch Cationization, Starch, 43, 300(1991)), 가교화된 에테르 전분을 제조하거나(미국특허5629416/1007 05/Niegel외2명), 열가소성전분제조와 동시에 폴리카프로락톤을 그래프트 중합하여(미국특허5639865/1997 06 17/Narayan외2명) 계면접착력을 높이는 방법이 시도되었다. 그러나, 이들의 방법들도 전분 수지의 점도가 매우 높아 전분 수지 제조에 많은 어려움이 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여, 전분 내에 반응성기가 부여되어 모체수지(생분해성 수지)와 용융혼합시 모체 수지와의계면접착력 및 혼화성이 증가되고, 모체 수지 내에 전분수지가 보다 작은 크기로 분산되어 생분해성 복합재료의 물성 및 가공성을 크게 향상시킬 수 있는 반응성 전분 수지를 제공하기 위한 것이다.
또다른 본 발명의 목적은 상기 반응성 전분 수지의 제조방법과, 상기 반응성 전분 수지를 사용하여 제조된 생분해성 복합재료를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 전분 내에 불포화 카르복실산 유도체가 도입되어 모체수지(생분해성 수지)와 용융혼합시 모체수지와의 계면접착력 및 혼화성이 우수하고, 모체수지 내에 작은 입자크기로 균일 분산될 수 있는 반응성 전분 수지를 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 상기 반응성 전분과 모체수지(생분해성 수지) 등으로 구성되어 물성 및 가공성이 양호한 생분해성 복합재료를 제공하고자 한다. 또한 본 발명은 상기 반응성 전분 수지를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
도 1은 비반응성 전분 수지와 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트로 구성된 종래 복합재료의 파단면을 확대촬영한 전자현미경 사진
도 2는 반응성 전분 수지와 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트로 구성된 본 발명 복합재료의 파단면을 확대촬영한 전자현미경 사진
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반응성 전분 수지는 불포화카르복실산 유도체가 전분에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 반응성 전분 수지의 제조방법은, (ⅰ) 함수량이 5중량% 이하로 건조된 전분 70∼90중량%와 가소제 30∼10중량%를 혼합한 다음, (ⅱ) 여기에 전분과 가소제 총량 기준으로 불포화카르복실산 유도체 0.1∼10중량부와 개시제0.001∼0.5중량부를 혼합한 다음, (ⅲ) 이를 이축압출기에 투입하여 용융혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 생분해성 복합재료는, 불포화카르복실산 유도체가 결합되어 있는 반응성 전분 수지 10∼90중량%와 생분해성 수지 90∼10중량%가 용융, 혼합되어 있는 것 또는 (ⅰ) 불포화카르복실산 유도체가 결합되어 있는 반응성 전분 수지 10∼90중량%와 생분해성 수지 90∼100중량%로 구성되는 수지조성물 70∼95중량%와 (ⅱ) 보강재 30∼5중량%가 용융, 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 반응성 전분 수지는 전분과 전분에 도입되어 있는, 다시말해 전분과 결합되어 있는 불포화카르복실산 유도체로 구성된다.
상기 불포화카르복실산 유도체의 함량은 전분수지 100중량부에 대하여 0.1~15중량부인 것이 바람직 하다.
본 발명에 있어서, 불포화카르복실산 유도체로는 말레익액시드, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 푸마르산, 아크릴산, 리놀렌산 또는 메타크릴산인 등이 사용된다.
또한, 전분으로는 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 쌀전분 또는 타피오카전분 등이 사용된다. 전분은 천연고분자로서 아래식(Ⅰ)과 같은 주쇄형의 아밀로즈나 식(Ⅱ)와 같은 가지형의 아밀로 펙틴 또는 아밀로즈와 아밀로 펙틴의 혼합물 형태로 존재한다.
다음으로, 본 발명의 반응성 전분 수지를 제조하는 방법을 구체적으로 살펴본다.
먼저, 함수량이 5중량% 이하로 건조된 전분 70∼90중량%와 가소제 30∼10중량%를 혼합하여 전분에 열가소성을 부여한다. 이때 전분의 형태는 입경이 아주 작은 알갱이 또는 분말형태인 것이 좋다. 상기 전분의 종류는 앞에서 설명한 바와 같고, 가소제로는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 솔비톨, 우레아 또는 탄소수가 4∼10개인 다가알콜 등을 사용한다.
가소제의 함량이 10중량% 미만이면 전분에 열가소성을 충분하게 부여할 수 없고, 30중량%를 초과하는 경우에는 물성 등이 저하될 수도 있다.
다음으로 상기와 같이 제조된 전분과 가소제가 혼합된 혼합물에 혼합물 총량 기준으로 불포화카르복실산 유도체 0.1∼10중량부와 개시제 0.001∼0.5중량부를 혼합한다. 이때 개시제로는 2-5-다이메틸 2,5-다이-(t-부틸퍼옥시)헥산 고화물, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 큐밀 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트, 이실 알킬설포닐 퍼옥사이드, 다이알킬 퍼옥시다이카보네이트, 다이퍼옥시케탈, 케톤 퍼옥사이드, 2,2'-아조비스 (2,4-다이메틸펜테인나이트릴), 1,1'-아조비스(사이클로헥세인카르보나이트릴) 또는 2,2'-아조비스(아이소부티로나이트릴) 등을 사용한다.
또한 상기 불포화카르복실산 유도체는 앞에서 설명한 바와 같이 말레익액시드, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 푸마르산, 아크릴산, 리놀렌산 또는 메타크릴산 등을 사용한다. 상기 불포화카르복실산 유도체는 전분 수지에 반응성을 부여하기 위해 첨가되며 개시제는 반응 개시를 위해 첨가된다.
다음으로, 전분, 가소제, 개시제 및 불포화카르복실산 유도체의 혼합물을 이축압출기에 투입하여 용융혼합시켜 본 발명의 반응성 전분 수지를 제조한다. 이때, 이축압출기의 원료투입구 온도를 90℃, 출구 온도를 200℃ 이하로 조절하는 것이 보다 바람직 하다.
반응성 전분 수지가 제조되는 반응을 상세하게 살펴보면 상기 식(Ⅰ) 또는식(Ⅱ)의 전분에 반응개시제(Ⅰ·)를 첨가하면 아래 식(Ⅲ) 또는 식(Ⅳ)와 같이 전분 내의 1번 혹은 4번 위치의 3차 탄소의 수소원자가 떨어지고 전분라디칼이 형성되거나, 사슬이 끊어지면서 전분라디칼이 형성되는 것으로 추정 된다.
상기와 같이 형성된 전분라디칼은 아래 식(Ⅴ) 또는 식(Ⅵ)과 같이 불포화카르복실산 유도체의 2중 결합을 공격하여 전분과 불포화카르복실산 유도체가 결합된 반응성 전분 수지가 제조된다.
[상기 식(Ⅴ) 및 (Ⅵ)에서, X 와 Y는 알킬, 하이드록실, 수소 또는 -CO2R" 이고, R, R' 및 R"는 수소 또는 알킬이다]
상기 반응에서 전분의 사슬이 일부 절단되어 열가소성 전분의 점도가 저하되기 때문에 가공성이 향상된다.
한편, 본 발명의 생분해성 복합재료는 상기 반응성 전분 수지를 사용하여 제조된다. 구체적으로 본 발명의 생분해성 복합재료는 불포화카르복실산 유도체가 결합되어 있는 반응성 전분 수지 10∼90중량%와 생분해성 수지 90∼10중량%가 용융, 혼합하여 제조하거나, 또는 (ⅰ) 불포화카르복실산 유도체가 결합되어 있는 반응성 전분 수지 10∼90중량%와 생분해성 수지 90∼100중량%로 구성되는 수지조성물 70∼95중량%와 (ⅱ) 보강재 30∼5중량%가 용융, 혼합하여 제조한다.
본 발명의 생분해성 복합재료에는 보강재가 선택적으로 첨가될 수도 있다. 이때, 생분해성 수지로는 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리코라이드, 지방족 폴리에스테르, 지방족 방향족 공중합 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리하이드로 부틸레이트, 폴리하이드로 알킬레이트 또는 에틸렌비닐 알콜 공중합체 등을 사용한다.
또한, 보강재로는 나무분말, 천연섬유, 키토산, 셀룰로오스아세테이트, 탄산칼슘 또는 탈크 등을 사용한다.
상기 생분해성 수지가 10중량% 미만인 경우에는 복합재료의 기계적 물성이 저하될 수 있고, 90중량%를 초과하는 경우에는 생분해성이 저하되고 가격도 상승하는 문제가 발생될 수 있다. 또한 보강재가 30중량%를 초과하는 경우에는 모체수지와의 상용성이 저하되어 가공성이 불량해질 수 있고, 5중량% 미만일 경우에는 기계적 물성 향상의 효과가 다소 떨어질 수도 있다.
본 발명의 생분해성 복합재료는 도 2와 같이 반응성 전분 수지의 계면 상태가 매우 양호하며 반응성 전분 수지의 분산상이 아주 작은 구형으로 존재한다.이에 반해, 비반응성 전분 수지를 사용하여 제조된 생분해성 복합재료는 도 1과 같이 비반응성 전분 수지의 계면상태가 불량할 뿐만아니라 그 분산상도 큰 구형으로 존재하게 된다.
본 발명이 도 2와 같이 양호한 반응성 전분 수지의 계면상태와 아주 작은 구형의 분산상을 갖는 이유는 아래식(Ⅶ) 및 (Ⅷ)과 같이 반응성 전분 수지 내의 엑시드기 또는 에스테르기가 모체수지(생분해성 수지)의 알콜기 등과 축합반응하여 그라프트 반응물을 형성하므로서 두 상간의 상용성과 계면특성이 개선되기 때문으로 추정된다.
[상기 식(Ⅶ) 및 (Ⅷ)에서, X와 Y는 알킬, 하이드록실, 수소 또는 -CO2R" 이고, R, R' 및 R"는 수소 또는 알킬이다]
이와 같은 메카니즘에 의하여 본 발명의 생분해성 복합재료는 물성 및 가공성이 매우 우수하다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
- 반응성 전분의 제조 -
실시예 1
함수량이 3% 이고, 평균입경이 10㎛인 옥수수 전분 80중량%와 글리세롤(가소제) 20중량%를 혼합한 다음, 여기에 혼합물 총량대비 말레익 액시드(반응성을 부여하는 불포화카르복실산 유도체) 3중량부와 2,5-다이메틸 2,5-다이-(t-부틸 퍼옥시)헥산 과산화물의 개시제 0.3중량부를 다시 혼합한 후, 이들을 이축압출기에 시간당 15kg 투입하여 용융혼합시켜 반응성 전분 수지를 제조 하였다. 이때, 이축압출기의 원료투입구 온도를 90℃로, 출구온도를 180℃로, 스크류속도를 150rpm으로 각각 조절 하였다.
실시예 2 ~ 실시예 19
전분, 글리세롤(가소제), 불포화카르복실산 유도체 및 2,5-다이메틸 2,5-다이-(t-부틸 퍼옥시)헥산 과산화물(개시제)의 혼합량을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 반응성 전분 수지를 제조한다.
반응성 전분수지의 제조조건
구 분 전분(중량%) 가소제(글리세롤)(중량%) 불포화카르복실산 유도체 개시제(중량부)
말레익엑시드(중량부) 하이드록시 프로필 메타아크릴레이트(중량부) 하이드록시 에틸 메타아크릴레이트(중량부)
실시예 1 80 20 3 0.3
실시예 2 80 20 3 0.1
실시예 3 80 20 3 0.5
실시예 4 85 15 5 0.1
실시예 5 85 15 5 0.3
실시예 6 85 15 5 0.5
실시예 7 70 30 3 0.3
실시예 8 80 20 3 0.1
실시예 9 80 20 3 0.5
실시예 10 85 15 5 0.1
실시예 11 85 15 5 0.3
실시예 12 85 15 5 0.5
실시예 13 70 30 3 0.3
실시예 14 80 20 3 0.1
실시예 15 80 20 3 0.5
실시예 16 85 15 5 0.1
실시예 17 85 15 5 0.3
실시예 18 85 15 5 0.5
실시예 19 70 30 3 0.3
- 비반응성 전분의 제조 -
비교실시예 1
함수량이 3% 이고, 평균입경이 10㎛인 옥수수 전분 80중량%와 글리세롤(가소제) 20중량%를 혼합한 다음, 이들을 이축압출기에 시간당 15kg 투입하여 용융혼합시켜 반응성 전분 수지를 제조 하였다. 이때, 이축압출기의 원료투입구 온도를 90℃로, 출구온도를 180℃로, 스크류속도를 150rpm으로 각각 조절 하였다.
비교실시예 2
함수량이 3% 이고, 평균입경이 10㎛인 옥수수 전분 85중량%와 글리세롤(가소제) 15중량%를 혼합한 다음, 이들을 이축압출기에 시간당 15kg 투입하여 용융혼합시켜 반응성 전분 수지를 제조 하였다. 이때, 이축압출기의 원료투입구 온도를 90℃로, 출구온도를 180℃로, 스크류속도를 150rpm으로 각각 조절 하였다.
- 생분해성 복합재료 제조 -
실시예 20
실시예 1의 반응성 전분 수지 20중량%와 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트(이하 "모체수지"라 한다) 80중량%를 이축압출기에서 용융, 혼합하고 압출하여 생분해성 복합재료를 제조하였다. 이때, 이축압출기의 출구온도를 180℃로, 스크류 회전속도를 150rpm으로 각각 조절 하였다. 제조한 복합재료(KSM 3006 2호형 시편)의 물성을 측정한 결과는 표 3과 같다.
실시예 21 ~ 실시예 23 및 비교실시예 3 ~ 비교실시예 4
전분 수지의 종류와 함량, 모체수지의 함량을 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 20과 동일한 공정 및 조건으로 복합재료를 제조 하였다. 제조한 복합재료(KSM 3006 2호형 시편)의 물성을 측정한 결과는 표 3과 같다.
복합재료 제조조건
구 분 전분 수지 종류 전분 수지 함량(중량%) 모체수지 함량(중량%)
실시예 20 실시예 1의 반응성 전분 수지 20 80
실시예 21 실시예 1의 반응성 전분 수지 10 90
실시예 22 실시예 1의 반응성 전분 수지 30 70
실시예 23 실시예 1의 반응성 전분 수지 50 50
비교실시예 3 비교실시예 1의 비반응성 전분 수지 20 80
비교실시예 4 비교실시예 1의 비반응성 전분 수지 0 100
복합재료 물성
구 분 인장강도(MPa) 탄성율(MPa) 신도(%)
실시예 20 19 115 290
실시예 21 21 86 430
실시예 22 17 130 205
실시예 23 12 144 60
비교실시예 3 16 105 180
비교실시예 4 23 70 450
실시예 24
(ⅰ) 실시예 1의 반응성 전분 수지 17중량%와 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트 68중량%로 조성된 수지조성물 85중량부와 (ⅱ) 나무분말 15중량%를 이축압출기에서 실시예 20과 동일한 공정 및 조건으로 용융, 혼합 및 압출하여 생분해성 복합재료를 제조 하였다. 제조한 복합재료(KSM 3006 2호형 시편)의 물성을 측정한 결과 인장강도는 20MPa, 탄성율은 130MPa, 신도는 250% 였다.
본 발명의 반응성 전분 수지는 모체수지(생분해성 수지)와 계면접착력이 높아 혼화성이 우수하고, 모체수지 내에 작은 입자크기도 균일하게 분산된다. 그 결과 상기 반응성 전분수지와 모체수지를 용융혼합하여 제조된 생분해성 복합재료는 물성이 우수해지고 용융점도가 낮아져 가공성이 크게 향상된다. 아울러 상기 생분해성 복합재료의 제조원가도 저렴해 진다.

Claims (19)

  1. 불포화카르복실산 유도체가 전분에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지.
  2. 1항에 있어서, 전분 수지 100중량부에 대하여 불포화카르복실산 유도체 0.1∼15중량부가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지.
  3. 1항에 있어서, 전분이 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 쌀전분 또는 타피오카전분인 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지.
  4. 1항에 있어서, 불포화카르복실산 유도체가 말레익액시드, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 푸마르산, 아크릴산, 리놀렌산 또는 메타크릴산인 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지.
  5. (ⅰ) 함수량이 5중량% 이하로 건조된 전분 70∼90중량%와 가소제 30∼10중량%를 혼합한 다음, (ⅱ) 여기에 전분과 가소제 총량 기준으로 불포화카르복실산 유도체 0.1∼10중량부와 개시제 0.001∼0.5중량부를 혼합한 다음, (ⅲ) 이를 이축압출기에 투입하여 용융혼합하는 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지의 제조방법.
  6. 5항에 있어서, 이축압출기의 원료투입구 온도를 90℃, 출구 온도를 200℃ 이하로 조절하는 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지의 제조방법.
  7. 5항에 있어서, 전분이 옥수수전분, 감자전분, 고구마전분, 쌀전분 또는 타피오카전분인 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지의 제조방법.
  8. 5항에 있어서, 불포화카르복실산 유도체가 말레익액시드, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 푸마르산, 아크릴산, 리놀렌산 또는 메타크릴산인 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지의 제조방법.
  9. 5항에 있어서, 가소제가 글리세롤, 에틸렌글리콜, 솔비톨, 우레아 또는 탄소수가 4∼10개인 다가알콜인 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지의 제조방법.
  10. 5항에 있어서, 개시제가 2-5-다이메틸 2,5-다이-(t-부틸퍼옥시)헥산 고화물, 아세틸 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 큐밀 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸 하이드로 퍼옥사이드, t-부틸 퍼벤조에이트, 이실 알킬설포닐 퍼옥사이드, 다이알킬 퍼옥시다이카보네이트, 다이퍼옥시케탈, 케톤 퍼옥사이드, 2,2'-아조비스 (2,4-다이메틸펜테인나이트릴), 1,1'-아조비스(사이클로헥세인카르보나이트릴) 또는 2,2'-아조비스(아이소부티로나이트릴)인 것을 특징으로 하는 반응성 전분 수지의 제조방법.
  11. 불포화카르복실산 유도체가 결합되어 있는 반응성 전분 수지 10∼90중량%와 생분해성 수지 90∼10중량%가 용융, 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  12. 11항에 있어서, 전분 수지가 옥수수전분 수지, 감자전분 수지, 고구마전분 수지, 쌀전분 수지 또는 타피오카전분 수지인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  13. 11항에 있어서, 불포화카르복실산 유도체가 말레익액시드, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 푸마르산, 아크릴산, 리놀렌산 또는 메타크릴산인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  14. 11항에 있어서, 생분해성 수지가 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리코라이드, 지방족 폴리에스테르, 지방족 방향족 공중합 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리하이드로 부틸레이트, 폴리하이드로 알킬레이트 또는 에틸렌비닐 알콜 공중합체인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  15. (ⅰ) 불포화카르복실산 유도체가 결합되어 있는 반응성 전분 수지 10∼90중량%와 생분해성 수지 90∼100중량%로 구성되는 수지조성물 70∼95중량%와 (ⅱ) 보강재 30∼5중량%가 용융, 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  16. 15항에 있어서, 전분 수지가 옥수수전분 수지, 감자전분 수지, 고구마전분 수지, 쌀전분 수지 또는 타피오카전분 수지인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  17. 15항에 있어서, 불포화카르복실산 유도체가 말레익액시드, 하이드록시프로필메타아크릴레이트, 하이드록시에틸메타아크릴레이트, 푸마르산, 아크릴산, 리놀렌산 또는 메타크릴산인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  18. 15항에 있어서, 생분해성 수지가 폴리부틸렌 아디페이트 석시네이트 테레프탈레이트, 폴리카프로락톤, 폴리글리코라이드, 지방족 폴리에스테르, 지방족 방향족 공중합 폴리에스테르, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌비닐아세테이트 공중합체, 폴리하이드로 부틸레이트, 폴리하이드로 알킬레이트 또는 에틸렌비닐 알콜 공중합체인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
  19. 15항에 있어서, 보강재가 나무분말, 천연섬유, 키토산, 셀룰로오스아세테이트, 탄산칼슘 또는 탈크인 것을 특징으로 하는 생분해성 복합재료.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016003069A1 (ko) * 2014-06-30 2016-01-07 대상 주식회사 전분과 열가소성 폴리머의 공중합체, 이의 제조방법 및 이의 용도
KR20160077987A (ko) * 2014-12-24 2016-07-04 대상 주식회사 저온형 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법
WO2023068459A1 (ko) * 2021-10-22 2023-04-27 대상 주식회사 열가소성 전분 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도
WO2024128434A1 (ko) * 2022-12-12 2024-06-20 대상 주식회사 천연 미세섬유를 포함하는 바이오매스 기반의 생분해성 수지 조성물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 생분해성 수지 조성물

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4575528A (en) * 1983-06-02 1986-03-11 Monsanto Company Viscosity modifiers for grafted starch polymer solutions
KR870003136A (ko) * 1985-09-18 1987-04-15 박상만 고 흡수율을 갖는 전분-폴리 아크릴산 공중합체의 제조방법
KR910000885A (ko) * 1989-06-22 1991-01-30 토마스 디.몰리터노 분해된 전분을 함유하는 중합체 기초 혼합 조성물
US5403875A (en) * 1994-05-12 1995-04-04 Rohm And Haas Company Melt-processed polymer blends
KR970042697A (ko) * 1995-12-11 1997-07-24 이삼우 전분 충전 분해성 플라스틱용 마스타배치의 제조방법
KR19990074231A (ko) * 1998-03-09 1999-10-05 권수진 반응성이 우수한 열가소성 전분의 제조방법,이를 함유하는 수지조성물 및 복합재료.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4575528A (en) * 1983-06-02 1986-03-11 Monsanto Company Viscosity modifiers for grafted starch polymer solutions
KR870003136A (ko) * 1985-09-18 1987-04-15 박상만 고 흡수율을 갖는 전분-폴리 아크릴산 공중합체의 제조방법
KR910000885A (ko) * 1989-06-22 1991-01-30 토마스 디.몰리터노 분해된 전분을 함유하는 중합체 기초 혼합 조성물
US5403875A (en) * 1994-05-12 1995-04-04 Rohm And Haas Company Melt-processed polymer blends
KR970042697A (ko) * 1995-12-11 1997-07-24 이삼우 전분 충전 분해성 플라스틱용 마스타배치의 제조방법
KR19990074231A (ko) * 1998-03-09 1999-10-05 권수진 반응성이 우수한 열가소성 전분의 제조방법,이를 함유하는 수지조성물 및 복합재료.

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016003069A1 (ko) * 2014-06-30 2016-01-07 대상 주식회사 전분과 열가소성 폴리머의 공중합체, 이의 제조방법 및 이의 용도
KR20160002546A (ko) * 2014-06-30 2016-01-08 대상 주식회사 전분과 열가소성 폴리머의 공중합체, 이의 제조방법 및 이의 용도
KR20160077987A (ko) * 2014-12-24 2016-07-04 대상 주식회사 저온형 핫멜트 접착제 및 이의 제조방법
WO2023068459A1 (ko) * 2021-10-22 2023-04-27 대상 주식회사 열가소성 전분 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도
WO2024128434A1 (ko) * 2022-12-12 2024-06-20 대상 주식회사 천연 미세섬유를 포함하는 바이오매스 기반의 생분해성 수지 조성물의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 생분해성 수지 조성물

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