KR20120125438A - 일회용 수지 성형품용 수지 조성물 및 일회용 수지 성형품 - Google Patents

일회용 수지 성형품용 수지 조성물 및 일회용 수지 성형품 Download PDF

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KR20120125438A
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Abstract

본 발명은 우수한 기계적 물성을 유지하면서도 생분해성을 나타내어 친환경적 특성을 갖는 일회용 수지 성형품의 제공을 가능케 하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물 및 일회용 수지 성형품에 관한 것이다.
상기 일회용 수지 성형품용 수지 조성물은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함할 수 있다.

Description

일회용 수지 성형품용 수지 조성물 및 일회용 수지 성형품 {RESIN COMPOSITION FOR DISPOSABLE RESIN PRODUCT AND DISPOSABLE RESIN PRODUCT}
본 발명은 일회용 수지 성형품용 수지 조성물, 일회용 수지 성형품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 기계적 물성을 유지하면서도 생분해성을 나타내어 친환경적 특성을 갖는 일회용 수지 성형품의 제공을 가능케 하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물 및 일회용 수지 성형품에 관한 것이다.
최근 들어, 일회용 장갑, 포장에 사용되는 일회용 필름, 일회용 컵 또는 일회용 접시 등의 일회용 용기, 및 건축자재 또는 자동차 내장재 등으로 사용되고 소각 처분이 가능한 일회용 고무 성형품 등의 일회용 수지 성형품이 널리 사용되고 있다.
예를 들어, 일회용 장갑은 사용 후 버리는 재활용이 어려운 장갑으로서, 의학 분야 또는 화학/화공 분야 등의 산업 현장에서 주로 사용되고 있으며, 최근에는 음식이나 화장품과 같은 위생 또는 인체 건강에 관련된 다양한 분야에도 폭넓게 사용 및 소비되고 있다.
이러한 일회용 수지 성형품, 예를 들어, 일회용 장갑 등은 얇고 탄성력이 있으며 고무와 유사한 성질을 갖는 다양한 수지로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 합성 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 폴리우레탄, 폴리비닐클로라이드, 폴리스티렌부타디엔스티렌, 스티렌이소프렌스티렌, 실리콘, 폴리부타디엔메틸메타아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리스티렌에틸렌부틸렌스티렌 등과 같이 고무와 동일 또는 유사한 성질을 갖는 다양한 수지로부터 제조될 수 있다.
그러나, 이들 수지로부터 제조되는 일회용 수지 성형품은 사용 후 환경적으로 분해되기 어렵고, 소각 또는 매립시 불안전연소로 인한 유해가스발생으로 환경오염을 일으킬 우려가 많다.
이 때문에, 다양한 생분해성 수지로 상기 일회용 수지 성형품을 제조하고자 하는 시도가 이루어진 바 있지만, 아직까지 생분해성을 나타내면서도 일회용 장갑 등의 일회용 수지 성형품에 요구되는 고무와 유사한 탄성이나 신율 또는 강도 등의 기계적 물성을 충족하는 일회용 수지 성형품은 개발되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 우수한 기계적 물성을 유지하면서도 생분해성을 나타내어 친환경적 특성을 갖는 일회용 수지 성형품의 제공을 가능케 하는 수지 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한 강도 또는 신율 등의 기계적 물성이 우수하게 유지되면서도 생분해성을 나타내어 친환경적 특성을 갖는 일회용 수지 성형품을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 일회용 수지 성형품의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물을 제공한다. 이러한 수지 조성물은 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 조성물로 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 사용 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트 수지 및 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 조성물로 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 사용 방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함한 수지층을 포함하는 일회용 수지 성형품을 제공한다. 이러한 일회용 수지 성형품은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 조성물을 건조 및 경화시켜 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제의 가교물을 포함한 수지층을 포함하는 일회용 수지 성형품을 제공한다. 이러한 일회용 수지 성형품은 폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 조성물을 건조 및 경화시켜 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 일회용 수지 성형품용 수지 조성물, 일회용 수지 성형품 및 이의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.
명시적인 다른 기재가 없는 한, 본 명세서 전체에서 사용되는 몇 가지 용어는 다음과 같이 정의된다.
본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 ＂포함＂ 또는 ＂함유＂라 함은 어떤 구성 요소(또는 구성 성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소(또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.
또한, 본 명세서 전체에서, ＂폴리알킬렌 카보네이트 수지＂라 함은, 에폭시드계 화합물, 예를 들어, 알킬렌 옥시드계 화합물과 이산화탄소를 모노머로 사용하여 공중합을 통해 제조된 폴리카보네이트계 고분자의 일종으로, 하기 일반식 1의 반복 단위를 포함하는 단일 중합체 또는 공중합체로 정의될 수 있다:
[일반식 1]
Figure pat00001
상기 식에서, R1와 R2은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기, 알케닐기 또는 시클로알킬기이고, R1 및 R2이 서로 연결되어 시클로알킬기를 형성할 수도 있다.
이러한 ＂폴리알킬렌 카보네이트 수지＂는, 예를 들어, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 1-부텐 옥시드, 2-부텐 옥시드, 이소부티렌 옥시드, 1-펜텐 옥시드, 2-펜텐 옥시드, 1-헥센 옥시드, 1-옥텐 옥시드, 시클로펜텐 옥시드, 시클로헥센 옥시드, 스티렌 옥시드 또는 부타디엔 모노옥시드 등이나 이들 중에 선택된 2종 이상의 다양한 에폭시드계 모노머를 사용하여 얻어질 수 있다. 이러한 ＂폴리알킬렌 카보네이트 수지＂는 상기 반복 단위에 따른 특유한 물성을 유지할 수 있도록, 상기 반복 단위로 이루어진 단일 중합체로 되거나, 상기 반복 단위를 포함하는 공중합체로 될 수 있으며, 예를 들어, 상기 일반식 1의 범주에 속하는 2 종 이상의 반복 단위의 공중합체로 되거나, 상기 반복 단위와 함께 알킬렌 옥시드 수지계 반복 단위 등을 포함하는 공중합체로 될 수 있다. 다만, 상기 일반식 1의 반복 단위로 인한 특유의 물성, 예를 들어, 생분해성 또는 낮은 유리 전이 온도 등을 유지할 수 있도록, 상기 ＂폴리알킬렌 카보네이트 수지＂는 상기 일반식 1의 반복 단위의 1종 이상을 약 40 몰% 이상, 바람직하게는 약 60 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 약 80 몰% 이상으로 포함하는 공중합체로 될 수 있다.
상기 ＂폴리알킬렌 카보네이트 수지＂로 지칭될 수 있는 중합체의 범주에는, 상기 일반식 1의 반복 단위를 포함하는 중합체의 형성을 위한 중합이 완료된 후의 모든 상태의 중합체, 예를 들어, 상기 반복 단위를 포함하는 단일 중합체 또는 공중합체의 형성을 위한 중합이 완료된 후의 미정제 또는 정제된 상태의 중합체, 제품 성형 전의 액상 또는 고상의 수지 조성물에 포함된 중합체, 또는 경화(혹은 다른 화합물을 매개로 한 가교) 및 제품 성형이 완료된 수지층이나 일회용 수지 성형품에 포함된 중합체 등이 모두 포함될 수 있다.
그리고, 본 명세서 전체에서, ＂수지 조성물＂이라 함은 상기 ＂폴리알킬렌 카보네이트 수지＂를 포함하거나 이로부터 제조되는 것으로, 경화 전의 액상 조성물 뿐만 아니라, 경화(혹은 가교) 또는 제품 성형 후의 고상 조성물, 수지층 또는 일회용 수지 성형품의 모든 상태의 조성물을 포괄하여 지칭하는 것으로 정의된다.
또한, 본 명세서 전체에서, ＂일회용 수지 성형품＂이라 함은 반영구적 또는 영구적으로 사용되지 않고, 일 회 혹은 몇 회 이내, 예를 들어, 10회 이내, 바람직하게는 5회 이내에서 사용된 후 폐기되거나 소정의 공정을 통해 세정 또는 재처리되는 임의의 수지재 성형품을 지칭한다. 이러한 ＂일회용 수지 성형품＂은 고무와 유사한 성질, 예를 들어, 후술하는 실시예 5의 조건에 따라 측정하였을 때 최소 약 150% 이상의 신율 및 약 5MPa 이상의 강도, 바람직하게는 약 400% 이상의 신율 및 약 10MPa 이상의 강도가 요구되는 수지재 성형품으로서, 일 회 혹은 몇 회 이내에서 사용된 후 폐기되거나 세정 또는 재처리되는 임의의 성형품으로 될 수 있다. 이러한 ＂일회용 수지 성형품＂은 상기 신율 및 강도 범위를 충족하는 수지층을 포함하거나, 이러한 수지층으로만 이루어질 수도 있다. 이러한 성형품의 예에는, 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 컵 또는 일회용 접시 등의 일회용 용기, 및 건축자재 또는 자동차 내장재 등으로 사용되고 소각 처분이 가능한 일회용 고무 또는 수지 성형품 등이 있다. 이러한 ＂일회용 수지 성형품＂의 용도는 특히 한정되지 않으며, 의학, 화학, 화공, 식료 또는 화장품 등의 다양한 분야에서 사용되는 성형품을 포괄할 수 있다.
한편, 본 발명자들은 다양한 생분해성 수지 중에서도 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 경우, 일회용 수지 성형품에 요구되는 고무와 유사한 탄성이나 신율 또는 강도 등의 우수한 기계적 물성을 나타내면서도 생분해성을 나타내기 때문에, 이를 사용하면 종래의 일회용 수지 성형품의 문제점을 해결하고 우수한 물성을 나타내면서도 생분해가 가능하여 환경 친화적인 일회용 수지 성형품을 제공할 수 있음을 밝혀내고, 발명을 완성하였다.
이에 발명의 일 구현예에 따라, 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물이 제공된다.
이러한 수지 조성물은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 주성분으로 포함하는 것이다. 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 비결정성이고 투명한 수지로서, 유사 계열의 엔지니어링 플라스틱인 방향족 폴리카보네이트 수지와 달리, 생분해가 가능하고 낮은 온도에서 열분해가 가능할 뿐 아니라 이산화탄소와 물로의 완전한 분해가 일어나 탄소 잔류물이 없다는 장점을 가지고 있다.
또한, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 약 40℃ 이하, 예를 들어, 약 10-40℃ 정도의 비교적 낮은 유리전이온도(Tg)를 가지면서 이 범위 내에서의 조절이 가능하기 때문에, 이로부터 얻어진 수지층이나 일회용 수지 성형품은 고무와 유사한 탄성을 나타낼 수 있다(Inoue et al. Polymer J., 1982, 14, 327-330).
더 나아가, 본 발명자들의 실험 결과에 따르면, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지로부터 얻어진 수지층 등은 일회용 수지 성형품으로서의 용도에 적합한 신율 또는 강도 등의 우수한 기계적 물성을 나타냄이 밝혀졌다.
따라서, 상술한 폴리알킬렌 카보네이트 수지 및 이를 포함하는 수지 조성물을 사용함에 따라, 일회용 수지 성형품에 요구되는 우수한 물성을 유지하면서도 생분해 및 완전 연소 분해 등이 가능하여 친환경적인 특성을 갖는 일회용 수지 성형품의 제공이 가능해 진다.
한편, 상기 수지 조성물에서, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함할 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 식에서, n은 10-1000 의 정수이고, R1와 R2은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 및 R2가 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 상기 반복 단위로 이루어진 단일 중합체로 되거나, 상기 반복 단위를 포함하는 공중합체로 될 수 있으며, 보다 구체적으로, 상기 화학식 1의 범주에 속하는 2종 이상의 공중합체로 되거나, 상기 반복 단위의 1종 이상과 함께 알킬렌 옥시드 수지계 반복 단위 등을 포함하는 공중합체로 될 수 있다. 다만, 상기 화학식 1의 반복 단위로 인한 특유한 생분해성 또는 낮은 유리 전이 온도 등을 유지할 수 있도록 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 상기 화학식 1의 반복 단위의 1종 이상을 약 40 몰% 이상, 바람직하게는 약 60 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 약 80 몰% 이상으로 포함하는 공중합체로 될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 반복 단위에는 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 등의 다양한 작용기가 치환될 수 있는데, 최종 얻고자 하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 기계적 물성 또는 생분해성 등을 고려하여 이들 중 적절한 작용기기가 선택될 수 있다. 예를 들어, 수소나 보다 작은 탄소수의 작용기(예를 들어, 작은 탄소수의 알킬기 또는 시클로알킬기 등)가 치환된 경우, 상기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 생분해성의 측면에서 보다 유리할 수 있고, 상대적으로 큰 탄소수의 작용기가 치환된 경우에는, 수지의 강도 등의 기계적 물성의 측면에서 유리할 수 있다. 구체적인 예로서, 폴리에틸렌 카보네이트 수지가 폴리프로필렌 카보네이트 수지에 비해 보다 빠르게 생분해됨이 보고된 바 있다 (Inoue et al. Chem. Pharm. Bull, Jpn, 1983, 31, 1400; Ree et al. Catalysis Today, 2006, 115, 288-294).
그리고, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지에서, 상기 화학식 1의 반복 단위의 중합도 n은 10-1000, 바람직하게는 50-500으로 될 수 있고, 이를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 약 10,000 내지 약 1,000,000, 바람직하게는 약 50,000 내지 약 500,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 반복 단위 및 폴리알킬렌 카보네이트 수지가 이러한 범위의 중합도 및 중량 평균 분자량을 가짐에 따라, 이로부터 얻어진 수지층 또는 일회용 수지 성형품이 적절한 강도 등의 기계적 물성과 함께 생분해성을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 일회용 수지 성형품용 수지 조성물은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 단독으로 포함하거나, 다른 수지, 예를 들어, 폴리락티드 수지 또는 폴리부틸렌석시네이트 등의 생분해성 폴리에스테르 수지 등을 함께 포함할 수도 있다. 다만, 폴리알킬렌 카보네이트 수지 특유의 생분해성 또는 낮은 유리 전이 온도 등의 제반 물성이 나타날 수 있도록, 상기 수지 조성물은 이에 포함된 전체 수지의 함량을 기준으로 약 40 중량% 이상, 바람직하게는 약 60 중량% 이상, 보다 바람직하게는 약 80 중량% 이상의 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수지 조성물은 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 함께 소정의 가교제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 가교제로는, 예를 들어, 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다. 또한, 이러한 이소시아네이트 화합물과 함께 2 이상의 히드록시기를 갖는 알코올 화합물(다가 알코올 화합물)을 상기 가교제로 포함할 수도 있다. 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 그 말단에 히드록시기를 포함하기 때문에, 이소시아네이트 화합물과 반응하여 우레탄 결합을 형성할 수 있다. 또한, 상기 다가 알코올 화합물은 상기 이소시아네이트 화합물과 우레탄 결합을 형성하면서, 이러한 우레탄 결합을 체인 연결하여 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 연결을 매개하는 체인 연장제로서 작용할 수 있다.
이에 따라, 상기 수지 조성물에 이소시아네이트 화합물을 포함시키면, 이러한 수지 조성물을 경화하여 제품을 성형하는 과정에서 다수의 우레탄 결합(아미드 결합)이 포함된 가교 구조가 형성될 수 있다. 또한, 상기 수지 조성물에 이소시아네이트 화합물 및 다가 알코올 화합물을 함께 포함시키는 경우에도, 상기 이소시아네이트 화합물이 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 말단 히드록시기 또는 다가 알코올 화합물의 히드록시기와 다수의 우레탄 결합을 형성하고, 상기 다가 알코올 화합물이 우레탄 결합을 체인 연결해 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 연결을 매개하는 체인 연장제로 작용할 수 있으므로, 다수의 우레탄 결합이 포함된 가교 구조가 효과적으로 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 수지 조성물로부터, 상기 이소시아네이트 화합물 및 선택적으로 다가 알코올 화합물을 매개로 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지가 가교된 형태의 가교물을 포함한 수지층 및 일회용 수지 성형품이 얻어질 수 있다. 이러한 수지층 및 일회용 수지 성형품은 상기 가교 구조로 인해 보다 향상된 인장 강도 등의 기계적 물성을 나타낼 수 있으므로, 상술한 가교제를 추가로 포함하는 수지 조성물을 이용하여 생분해성과 함께 보다 향상된 기계적 물성을 나타내는 일회용 수지 성형품을 제공할 수 있게 된다.
또한, 상기 수지 조성물에서, 상기 이소시아네이트 화합물 또는 2 이상의 히드록시기를 갖는 다가 알코올 화합물은 각각 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 100 중량부에 대해 약 0.01 내지 약 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 상기 이소시아네이트 화합물을 포함하는 가교제나, 상기 이소시아네이트 화합물 및 다가 알코올 화합물을 포함하는 가교제가 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 100 중량부에 대해 약 0.01 내지 약 10 중량부, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 7 중량부, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 5 중량부의 함량으로 포함될 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물의 함량이 지나치게 작아지면, 우레탄 결합을 포함한 가교 구조가 충분히 형성되지 않고 상기 수지 조성물로부터 얻어진 일회용 수지 성형품의 강도 기타 기계적 물성이 충분치 못하게 될 수 있다. 반대로, 이소시아네이트 화합물의 함량이 지나치게 커지면 상기 수지 조성물이 단단히 굳어지거나 겔화가 이루어져 우수한 물성을 갖는 수지층 또는 일회용 수지 성형품을 얻기가 어렵게 된다.
그리고, 상기 다가 알코올 화합물의 경우에도, 함량이 지나치게 작아지는 경우, 이러한 다가 알코올 화합물의 선택적 첨가로 인해 얻고자 하는 일회용 수지 성형품의 기계적 물성 등을 충분히 달성하지 못할 수 있고, 반대로 지나치게 커지는 경우에는, 상기 일회용 수지 성형품이 적절한 생분해성을 나타내지 못할 수 있다.
또한, 상기 이소시아네이트 화합물로는 지방족 이소시아네이트 화합물 또는 방향족 이소시아네이트 화합물 등 다양한 화합물을 별다른 제한없이 사용할 수 있으며, 이의 구체적인 예로는, 에틸렌 디이소시아네이트 (ethylene diisocynate), 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트 (1,4-tetramethylene diisocynate), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (1,6-hexamethylene diisocynate), 1,12-도데케인 디이소시아네이트 (1,12-dodecane diisocynate), 시클로부탄 1,3-디이소시아네이트 (cyclobutane 1,3-diisocynate), 시클로헥산 1,3-디이소시아네이트 (cyclohexane 1,3-diisocynate), 시클로헥산 1,4-디이소시아네이트 (cyclohexane 1,4-diisocynate), m-자일렌 디이소시아네이트 (m-xylene diisocynate), p-자일렌 디이소시아네이트 (p-xylene diisocynate), 2,4-헥사히드로톨릴렌 디이소시아네이트 (2,4-hexahydrotolyene diisocynate), 2,6-헥사히드로톨릴렌 디이소시아네이트 (2,6-hexahydrotolyene diisocynate), 퍼히드로-2,5'-디페닐 메탄 디이소시아네이트 (perhydro-2,5'-diphenyl methane diisocynate), 퍼히드로-4,4'-디페닐 메탄 디이소시아네이트 (perhydro-4,4'-diphenyl methane diisocynate), 1,3-페닐렌 디이소시아네이트 (1,3-phenylene diisocynate), 1,4-페닐렌 디이소시아네이트 (1,4-phenylene diisocynate), 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트 (2,4-tolylene diisocynate), 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트 (2,6-tolylene diisocynate) 및 트리페닐 메탄-4,4',4"-트리스이소시아네이트 (triphenyl methane-4,4',4"-trisisocynate) 등을 들 수 있다.
그리고, 상기 수지 조성물에 선택적으로 부가되는 2 이상의 히드록시기를 갖는 다가 알코올 화합물로는, 에틸렌 글리콜, 1, 4-부탄디올 또는 1,6-헥산디올 등과 같은 지방족 디올 화합물; 1,2,6-트리히드록시헥산 또는 1,3,5-시클로헥산트리올과 같은 환형 트리올 화합물; 펜타에리트리톨과 같은 테트라올 화합물; 또는 1,4-디히드록시디에틸벤젠과 같은 방향족 디올 화합물을 사용할 수 있으며, 이외에도 다양한 다가 알코올 화합물을 별다른 제한없이 사용할 수 있다.
한편, 상술한 수지 조성물에서, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는, 예를 들어, 금속 촉매의 존재 하에, 소정의 에폭시드계 모노머와, 고압의 이산화탄소를 공중합해 상술한 화학식 1의 반복 단위를 형성하는 단계를 포함하는 방법으로 제조될 수 있다.
이때, 상기 에폭시드계 모노머로는 에폭시드, 알킬렌 옥시드, 아릴 옥시드, 알케닐 옥시드 및 시클로알킬렌 옥시드, 아릴 옥시렌 및 알케닐 옥시렌으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 이러한 모노머의 구체적인 종류는 상기 화학식 1의 반복 단위에 치환된 R1 및 R2의 종류를 고려하여 자명하게 결정할 수 있다. 상기 에폭시드계 모노머의 보다 구체적인 예로는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 또는 시클로헥실렌 옥시드 등이나 이들 중에 선택된 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
이러한 에폭시드계 모노머로부터 얻어진 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 일회용 수지 성형품에 바람직하게 적용 가능한 강도 및 신율 등의 기계적 물성과 함께 고무와 유사한 탄성 등을 나타낼 수 있으며, 생분해성을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 나열된 다양한 에폭시드계 모노머 중 적절히 선택된 모노머를 사용해 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 얻고, 이로부터 수지 조성물 및 일회용 수지 성형품을 제조함에 따라, 유리전이온도와 같은 열적 성질, 기계적 물성 또는 생분해성 등을 적절히 조절할 수 있고, 이로부터 각 용도에 맞는 제반 물성을 나타내는 일회용 수지 성형품을 얻을 수 있게 된다. 예를 들어, 상대적으로 작은 탄소수를 갖는 에폭시드계 모노머로부터 얻어진 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 생분해성의 측면에서 보다 유리할 수 있고, 큰 탄소수를 갖는 모노머로부터 얻어진 수지는 기계적 물성의 측면에서 보다 유리할 수 있다.
또한, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 제조를 위해 적용 가능한 금속 촉매에 관해서는 이전부터 다양한 연구가 진행된 바 있다 (Inoue et al. 미국 특허 제 3,953,383 호; Inoue et al. Poly Lett., 1969, 7, 287; Coates et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6618-6639). 예를 들어, 물 또는 디카르복실산 화합물과 디에틸 아연을 반응시켜 얻은 촉매를 사용해, 이산화탄소와 에폭시드계 모노머를 공중합함으로서 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 제조하는 방법이 연구된 바 있으며, 이외에도 아연-글루타레이트 촉매와 같이 산화아연과 디카르복실산을 반응시켜 얻은 다양한 불균일계 촉매를 사용하는 방법이 연구된 바 있다 (미국 특허 제 5,026,676 호 등). 기타, 물, 히드록시페놀, 방향족 또는 지방족 카르복실산이나 아민류 등의 활성수소 함유 화합물을 유기 아연 화합물과 반응시켜 얻은 다양한 불균일계 촉매가 연구된 바 있으며, 아연, 코발트 또는 크롬 등의 금속에 입체 장애가 큰 유기 리간드가 결합되어 유기 용매에 용해시킬 수 있는 균일계 촉매의 사용에 대해서도 연구된 바 있다 (Coates et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6618-6639).
발명의 일 구현예에 따른 수지 조성물에 포함되는 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 이전부터 알려진 이들 균일계 또는 불균일계 촉매 중 어떠한 금속 촉매 하에서도 제조될 수 있으며, 이러한 금속 촉매는 아연, 코발트 또는 크롬 등을 포함하고 상기 에폭시드계 모노머와 이산화탄소의 공중합을 촉진할 수 있는 어떠한 촉매로도 될 수 있다.
한편, 상술한 발명의 일 구현예에 따른 일회용 수지 성형품용 수지 조성물은, 상술한 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 가교제 등의 이외에도, 가소제, 경화제 또는 용제 등 통상적인 첨가제나 매질을 더 포함할 수도 있다. 이들 첨가제나 용제 등의 종류 또는 함량은 통상적인 일회용 수지 성형품용 수지 조성물의 통상적인 구성에 따른다.
상기 일회용 수지 성형품용 수지 조성물은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함함에 따라, 일회용 수지 성형품에 적합한 우수한 기계적 물성 및 고무와 유사한 탄성을 나타내면서도, 생분해성을 나타내어 친환경적인 특성을 갖는 일회용 수지 성형품의 제공을 가능케 한다. 이러한 일회용 수지 성형품은 종래의 일회용 수지 성형품이 가지던 환경오염 등의 문제점을 해결할 수 있게 한다.
이에 발명의 다른 구현예에 따라, 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 신규한 용도(사용 방법)가 제공된다. 이러한 사용 방법의 일 실시예는 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 조성물로 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 사용 방법의 다른 실시예는 폴리알킬렌 카보네이트 수지 및 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 조성물로 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같이 폴리알킬렌 카보네이트 수지, 이를 포함하는 수지 조성물 또는 이와 함께 소정의 가교제를 포함하는 수지 조성물을 일회용 수지 성형품의 제조를 위한 신규 용도에 사용함에 따라, 상술한 바와 같이, 우수한 기계적 물성 및 생분해성을 나타내는 일회용 수지 성형품이 제공될 수 있다.
발명의 또 다른 구현예에 따라, 상술한 수지 조성물로부터 제조된 일회용 수지 성형품이 제공된다. 이러한 일회용 수지 성형품의 일 실시예는 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함한 수지층을 포함할 수 있다.
상기 일회용 수지 성형품은 이에 포함된 수지층이 우수한 인장 강도나 신율 등의 기계적 물성을 발현하고 고무와 같은 탄성을 나타내면서도, 폴리알킬렌 카보네이트 수지 특유의 생분해성 및 완전 분해 특성을 나타냄에 따라, 환경오염을 막고 환경 친화적으로 사용될 수 있다.
한편, 상기 일회용 수지 성형품의 다른 실시예는 폴리카보네이트 수지와, 가교제, 예를 들어, 이소시아네이트 화합물을 포함하거나, 이러한 화합물과 다가 알코올 화합물을 함께 포함한 가교제와의 가교물을 포함한 수지층을 포함하여 이루어질 수도 있다.
이러한 일회용 수지 성형품의 다른 실시예에서, 상기 가교물은 폴리알킬렌 카보네이트 수지 말단의 히드록시기가 상기 가교제의 이소시아네이트 화합물과 다수의 우레탄 결합을 형성하고 있는 가교 구조를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가교제가 상기 이소시아네이트 화합물 및 다가 알코올을 함께 포함하는 경우, 상기 가교물은 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지 말단의 히드록시기 또는 상기 알코올 화합물의 히드록시기가 이소시아네이트 화합물과 다수 우레탄 결합을 형성하고 있으며, 상기 알코올 화합물이 우레탄 결합을 체인 연결하여 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 연결을 매개하고 있는 가교 구조를 포함할 수 있다.
이러한 가교 구조로 인해, 상기 일회용 수지 성형품에 포함된 수지층은 보다 향상된 인장 강도 등의 기계적 물성을 나타낼 수 있다. 따라서, 이러한 일회용 수지 성형품은 생분해성을 나타내면서도 보다 우수한 기계적 물성이 요구되는 경우에 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 일회용 수지 성형품은 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 발명의 일 구현예에 따른 수지 조성물을 사용하고, 이에 대해 통상적인 일회용 수지 성형품의 제조 공정을 적용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 함께 가소제나 경화제 등의 첨가제를 포함하는 수지 조성물의 에멀젼을 성형품의 형태를 갖는 금형에 가한 후, 상기 수지 조성물을 건조 및 경화(혹은 가교)시키고 금형으로부터 탈착시키는 방법으로 상기 수지층 및 이를 포함한 일회용 수지 성형품을 제조할 수 있다.
이때, 상기 수지 조성물이 소정의 가교제, 예를 들어, 이소시아네이트 화합물을 포함하거나, 이러한 이소시아네이트 화합물과 2 이상의 히드록시기를 갖는 알코올 화합물을 함께 포함할 수도 있음은 상술한 바와 같다. 이러한 경우, 상기 경화(혹은 가교) 공정을 진행하면, 소정의 가교 구조가 형성되면서 수지층 및 일회용 수지 성형품이 제조되어, 보다 향상된 기계적 물성을 갖는 일회용 수지 성형품이 얻어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 일회용 수지 성형품에 요구되는 신율 및 강도 등의 기계적 물성이나 고무와 유사한 탄성을 충족하면서도, 생분해성 및 완전 연소 특성을 나타내어 환경 친화적인 특성을 갖는 일회용 수지 성형품 및 이의 제조 방법이 제공될 수 있다.
이러한 본 발명은 기존의 일회용 수지 성형품의 소각 또는 매립시 불안전연소로 인한 유해가스 또는 환경 오염이 발생하는 문제점을 해결할 수 있고, 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 제조시 이산화탄소를 모노머로 사용하기 때문에 이산화탄소의 재활용을 도모할 수 있는 장점이 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
[실험방법]
하기의 실시예 및 비교예에서, 공기나 물에 민감한 화합물을 다루는 모든 작업은 표준 쉴렝크 기술(standard Schlenk technique) 또는 드라이 박스 기술을 사용하여 실시하였다.
핵자기 공명 스펙트럼은 브루커 600 스펙트로미터(Bruker 600 spectrometer)를 사용하여 얻었으며, 1H NMR은 600 MHz에서 측정하였다.
중합체의 분자량과 분자량 분포는 GPC(gel permeation chromatography)를 사용하여 측정하였으며, 이때 폴리스티렌(polystyrene) 샘플을 표준으로 하였다.
[제조예 1]: 폴리프로필렌 카보네이트 수지의 제조
아연-글루타레이트 (Zn-glutarate) 촉매를 사용해 프로필렌 옥시드와 이산화탄소를 공중합하여 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 다음의 방법으로 제조하였다 (Polymer Journal 1981, 13, 407; 미국 특허 제 5,026,676).
교반기가 달린 오토클레이브 반응기에 건조한 아연-글루타레이트 촉매 (1g) 와 정제된 프로필렌옥시드 (30 g)를 넣고 이산화탄소를 10 기압 정도 충진한 후 10분간 교반하였다. 이후, 이산화탄소를 다시 50 기압 정도 충진한 후 온도를 60℃로 승온하여 24 시간 정도 반응시켰다. 반응 후 미반응 프로필렌옥시드를 저압 하에 제거하고 디클로로메탄 용매에 녹였다. 염산 수용액(0.1M)으로 세척하고 메탄올 용매에 침전시켜 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 얻었다. 회수한 수지는 25 g 정도이었고, 그 생성을 핵자기 공명 스펙트럼으로 확인하였으며, GPC를 통해 분석한 중량 평균 분자량은 25만임을 확인하였다.
[제조예 2]: 폴리에틸렌 카보네이트 수지의 제조
디에틸-아연 촉매를 사용해 에틸렌 옥시드와 이산화탄소를 공중합하여 폴리에틸렌 카보네이트 수지를 다음의 방법으로 제조하였다 (Journal of Polymer Science B 1969, 7, 287; Journal of Controlled release 1997, 49, 263).
교반기가 달린 오토클레이브 반응기에 건조한 디에틸-아연 촉매 (1g) 와 디옥산 용매 10mL를 넣고 천천히 교반하면서 5mL 디옥산 용매에 묽힌 정제수 0.1g을 넣었다. 이산화탄소를 10 기압 정도 충진한 후, 120℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 이후 정제된 에틸렌 옥시드(10g)를 넣고, 이산화탄소를 다시 50 기압 정도 충진한 후 온도를 60℃로 조절하여 48 시간 정도 반응시켰다. 반응 후 미반응 에틸렌옥시드를 저압 하에 제거하고 디클로로메탄 용매에 녹였다. 염산 수용액(0.1M)으로 세척하고 메탄올 용매에 침전시켜 폴리에틸렌 카보네이트 수지를 얻었다. 회수한 수지는 15 g 정도이었고, 그 생성을 핵자기 공명 스펙트럼으로 확인하였으며, GPC를 통해 분석한 중량 평균 분자량은 23만임을 확인하였다.
[실시예 1]: 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 포함하는 수지층의 물성 측정
제조예 1에서 제조된 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 디클로로메탄 용매에 녹인 후 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 이형필름 위에 70㎛ 두께로 코팅하였다. 코팅층을 상온 및 60℃로 건조하여 수지층을 형성하였다. ASTM D 412 규정에 따라 덤벨 형태의 시험편 3~4종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델 장비를 이용하여 500mm/min 속도로 상기 수지층의 인장 강도(MPa), 신율(%), 탄성 계수(E-Modulus) 및 300% 신장시의 탄성 계수(Modulus)를 측정하였다.
[실시예 2] 폴리프로필렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 가교물을 포함하는 수지층의 물성 측정 (이소시아네이트 화합물 = 수지의 100 중량부 기준 1 중량부)
제조예 1에서 제조된 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 디클로로메탄 용매에 녹인 후, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (수지의 100 중량부 기준 1 중량부)를 넣고 PET 이형필름 위에 70㎛ 두께로 코팅하였다. 코팅층을 상온 및 60℃로 건조하여 수지층을 형성하였다. ASTM D 412 규정에 따라 덤벨 형태의 시험편 3~4종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델 장비를 이용하여 500mm/min 속도로 상기 수지층의 인장 강도(MPa), 신율(%), 탄성 계수(E-Modulus) 및 300% 신장시의 탄성 계수(Modulus)를 측정하였다.
[실시예 3] 폴리프로필렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 가교물을 포함하는 수지층의 물성 측정 (이소시아네이트 화합물 = 수지의 100 중량부 기준 4 중량부)
제조예 1에서 제조된 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 디클로로메탄 용매에 녹인 후, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (수지의 100 중량부 기준 4 중량부)를 넣고 PET 이형필름 위에 70㎛ 두께로 코팅하였다. 코팅층을 상온 및 60℃로 건조하여 수지층을 형성하였다. ASTM D 412 규정에 따라 덤벨 형태의 시험편 3~4종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델 장비를 이용하여 500mm/min 속도로 상기 수지층의 인장 강도(MPa), 신율(%), 탄성 계수(E-Modulus) 및 300% 신장시의 탄성 계수(Modulus)를 측정하였다.
[실시예 4] 폴리프로필렌 카보네이트 수지와, 이소시아네이트 화합물 및 다가 알코올 화합물과의 가교물을 포함하는 수지층의 물성 측정
제조예 1에서 제조된 폴리프로필렌 카보네이트 수지를 디클로로메탄 용매에 녹인 후, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (수지의 100 중량부 기준 1 중량부) 및 1,4-부탄디올(수지의 100 중량부 기준 0.1 중량부)을 넣고 PET 이형필름 위에 70㎛ 두께로 코팅하였다. 코팅층을 상온 및 60℃로 건조하여 수지층을 형성하였다. ASTM D 412 규정에 따라 덤벨 형태의 시험편 3~4종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델 장비를 이용하여 500mm/min 속도로 상기 수지층의 인장 강도(MPa), 신율(%), 탄성 계수(E-Modulus) 및 300% 신장시의 탄성 계수(Modulus)를 측정하였다.
[실시예 5] 폴리에틸렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 가교물을 포함하는 수지층의 물성 측정 (이소시아네이트 화합물 = 수지의 100 중량부 기준 4 중량부)
제조예 2에서 제조된 폴리에틸렌 카보네이트 수지를 디클로로메탄 용매에 녹인 후, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (수지의 100 중량부 기준 4 중량부)를 넣고 PET 이형필름 위에 70㎛ 두께로 코팅하였다. 코팅층을 상온 및 60℃로 건조하여 수지층을 형성하였다. ASTM D 412 규정에 따라 덤벨 형태의 시험편 3~4종을 제작한 후, Zwick/Roell 사의 Zwick/Z010 모델 장비를 이용하여 500mm/min 속도로 상기 수지층의 인장 강도(MPa), 신율(%), 탄성 계수(E-Modulus) 및 300% 신장시의 탄성 계수(Modulus)를 측정하였다.
상기 실시예 1-5의 수지층의 물성 측정 결과를 하기 표 1에 정리하여 표시하였고, 이와 비교를 위해 종래에 일회용 수지 성형품 제조를 위해 사용되던 폴리비닐클로라이드 수지 또는 니트릴 수지로 이루어진 동일 두께의 수지층의 물성을 마찬가지 방법으로 측정하여 하기 표 1에 함께 표시하였다.
실시예 E-Modulus
(MPa)		 인장강도
(MPa)		 신율
(%)		 300% 신장시 Modulus (MPa)
1 20.7 10.1 920 5.9
2 101.6 19.8 401.6 12.1
3 100.0 23.2 312.8 11.3
4 108.7 22.0 457.4 10.9
5 80.0 13.2 512.8 10.3
PVC 60 9 300 3
니트릴 90 14 500 5
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 5의 수지층은 고무와 유사한 탄성을 나타낼 뿐 아니라, 종래에 일회용 수지 성형품에 적용되던 PVC 또는 니트릴 수지층과 유사하거나 오히려 더욱 우수한 인장 강도 및 신율의 기계적 물성을 나타낼 수 있는 것으로 확인된다.
또한, 상기 실시예 1 내지 5의 수지층은 폴리알킬렌 카보네이트 수지 자체의 특성으로 인해 생분해성 및 완전 분해 특성과 같은 친환경적 특성을 나타낼 것으로 확인된다.
따라서, 상기 수지층을 사용해 일회용 수지 성형품에 요구되는 제반 물성을 충족하면서도, 생분해성을 나타내어 환경 친화적 특성을 갖는 일회용 수지 성형품의 제공이 가능해질 것으로 확인된다.
부가하여, 실시예 1과 실시예 2 내지 4의 비교를 통해, 이소시아네이트 화합물 또는 다가 알코올 화합물의 가교제의 사용량이 증가함에 따라, 보다 향상된 인장 강도 및 모듈러스를 가지면서 신율은 낮은 수지층 및 일회용 수지 성형품이 얻어질 수 있는 것으로 확인된다.

Claims (21)

  1. 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하고, 150% 이상의 신율 및 5MPa 이상의 강도를 갖는 일회용 수지 성형품의 제조에 사용되는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 일회용 수지 성형품은 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 용기 또는 일회용 고무 성형품인 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    상기 식에서, n은 10-1000 의 정수이고, R1와 R2은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기이고, R1 및 R2가 서로 연결되어 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기를 형성할 수 있다.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 10,000 내지 1,000,000의 중량 평균 분자량을 가지는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 40℃ 이하의 유리 전이 온도를 갖는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제를 더 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가교제는 2 이상의 히드록시기를 갖는 알코올 화합물을 더 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 가교제는 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 100 중량부에 대해 0.01 내지 10 중량부의 함량으로 포함되는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 이소시아네이트 화합물은 에틸렌 디이소시아네이트 (ethylene diisocynate), 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트 (1,4-tetramethylene diisocynate), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (1,6-hexamethylene diisocynate), 1,12-도데케인 디이소시아네이트 (1,12-dodecane diisocynate), 시클로부탄 1,3-디이소시아네이트 (cyclobutane 1,3-diisocynate), 시클로헥산 1,3-디이소시아네이트 (cyclohexane 1,3-diisocynate), 시클로헥산 1,4-디이소시아네이트 (cyclohexane 1,4-diisocynate), m-자일렌 디이소시아네이트 (m-xylene diisocynate), p-자일렌 디이소시아네이트 (p-xylene diisocynate), 2,4-헥사히드로톨릴렌 디이소시아네이트 (2,4-hexahydrotolyene diisocynate), 2,6-헥사히드로톨릴렌 디이소시아네이트 (2,6-hexahydrotolyene diisocynate), 퍼히드로-2,5'-디페닐 메탄 디이소시아네이트 (perhydro-2,5'-diphenyl methane diisocynate), 퍼히드로-4,4'-디페닐 메탄 디이소시아네이트 (perhydro-4,4'-diphenyl methane diisocynate), 1,3-페닐렌 디이소시아네이트 (1,3-phenylene diisocynate), 1,4-페닐렌 디이소시아네이트 (1,4-phenylene diisocynate), 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트 (2,4-tolylene diisocynate), 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트 (2,6-tolylene diisocynate) 및 트리페닐 메탄-4,4',4＂-트리스이소시아네이트 (triphenyl methane-4,4',4＂-trisisocynate)로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 2 이상의 히드록시기를 갖는 알코올 화합물은 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2,6-트리히드록시헥산, 1,3,5-시클로헥산트리올, 펜타에리트리톨 및 1,4-디히드록시디에틸벤젠으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지는 금속 촉매의 존재 하에, 에폭시드, 알킬렌 옥시드, 아릴 옥시드, 알케닐 옥시드 및 시클로알킬렌 옥시드로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 에폭시드계 모노머와, 이산화탄소를 공중합하는 단계를 포함하는 방법으로 제조된 수지인 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 에폭시드계 모노머는 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 및 시클로헥실렌 옥시드로 이루어진 그룹에서 1종 이상 선택된 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 금속 촉매는 아연, 코발트 또는 크롬을 포함하는 일회용 수지 성형품용 수지 조성물.
  14. 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및
    상기 수지 조성물로 150% 이상의 신율 및 5MPa 이상의 강도를 갖는 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 사용 방법.
  15. 폴리알킬렌 카보네이트 수지 및 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제를 포함하는 수지 조성물을 형성하는 단계; 및
    상기 수지 조성물로 150% 이상의 신율 및 5MPa 이상의 강도를 갖는 일회용 수지 성형품의 수지층을 형성하는 단계를 포함하는 폴리알킬렌 카보네이트 수지의 사용 방법.
  16. 폴리알킬렌 카보네이트 수지를 포함하고, 150% 이상의 신율 및 5MPa 이상의 강도를 갖는 수지층을 포함하는 일회용 수지 성형품.
  17. 폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 이소시아네이트 화합물을 포함한 가교제의 가교물을 포함하고, 150% 이상의 신율 및 5MPa 이상의 강도를 갖는 수지층을 포함하는 일회용 수지 성형품.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 가교물은 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지 말단의 히드록시기가 이소시아네이트 화합물과 우레탄 결합을 형성하고 있는 가교 구조를 포함하는 일회용 수지 성형품.
  19. 제 17 항에 있어서, 폴리알킬렌 카보네이트 수지와, 이소시아네이트 화합물 및 2 이상의 히드록시기를 갖는 알코올 화합물을 포함한 가교제의 가교물을 포함한 수지층을 포함하는 일회용 수지 성형품.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 가교물은 상기 폴리알킬렌 카보네이트 수지 말단의 히드록시기 또는 상기 알코올 화합물의 히드록시기가 이소시아네이트 화합물과 우레탄 결합을 형성하고 있고, 상기 알코올 화합물이 폴리알킬렌 카보네이트 수지와 이소시아네이트 화합물의 연결을 매개하고 있는 가교 구조를 포함하는 일회용 수지 성형품.
  21. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 일회용 수지 성형품은 일회용 장갑, 일회용 필름, 일회용 용기, 일회용 고무 성형품인 일회용 수지 성형품.
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