KR20130133575A - 생분해성 발포체용 조성물 - Google Patents

생분해성 발포체용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20130133575A
KR20130133575A KR1020120056941A KR20120056941A KR20130133575A KR 20130133575 A KR20130133575 A KR 20130133575A KR 1020120056941 A KR1020120056941 A KR 1020120056941A KR 20120056941 A KR20120056941 A KR 20120056941A KR 20130133575 A KR20130133575 A KR 20130133575A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
biodegradable
foam
composition
Prior art date
Application number
KR1020120056941A
Other languages
English (en)
Inventor
최경만
한동훈
김영민
이지은
강동우
백인규
박재형
김은지
임대휘
최인철
Original Assignee
한국신발피혁연구원
주식회사 컴테크케미칼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국신발피혁연구원, 주식회사 컴테크케미칼 filed Critical 한국신발피혁연구원
Priority to KR1020120056941A priority Critical patent/KR20130133575A/ko
Publication of KR20130133575A publication Critical patent/KR20130133575A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • 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
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14—Peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/16—Compositions of unspecified macromolecular compounds the macromolecular compounds being biodegradable
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

본 발명은 생분해성 발포체용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생분해성 수지를 기재로 하여 발포체용 조성물을 제조함에 있어, 가교제인 과산화물의 대한 가교속도와 가교효율이 매우 빠른 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 발포체의 가교밀도를 높여 영구압축줄음율을 개선시킬 뿐만 아니라 발포체의 생분해성을 향상시킬 수 있도록 하며, 아울러, 상기와 같이 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 생분해성 수지를 20 중량부 이상 사용하더라도 물성 등의 저하가 없을 뿐만 아니라 발포체의 외관 형성을 용이하게 하도록 하는 생분해성 발포체용 조성물에 관한 것이다.

Description

생분해성 발포체용 조성물{BIODEGRADABLE FOAM COMPOUNDS}
본 발명은 생분해성 발포체용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 생분해성 수지를 기재로 하여 발포체용 조성물을 제조함에 있어, 가교제인 과산화물의 대한 가교속도와 가교효율이 매우 빠른 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 발포체의 영구압축줄음율을 개선시킬 뿐만 아니라 발포체의 생분해성을 향상시킬 수 있도록 하는 생분해성 발포체용 조성물에 관한 것이다.
최근 자연에서 제대로 분해되지 않는 합성수지 제품 사용의 남용으로 인해 지구 환경에 대한 위기 의식이 높아지면서, 사용 후에 토양 중에 매설하면 가수분해되거나 또는 미생물에 의해 분해되는 생분해성 수지가 주목을 모으고 있다. 현재까지 다양한 종류의 생분해성 수지가 개발되고, 이를 이용한 섬유, 필름 및 그 밖의 산업용 재료의 개발로 확대되고 있다.
일반적인 석유화학제품으로 제조된 플라스틱 발포체, 예를 들어 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리올레핀계 수지나 폴리우레탄계 수지를 이용한 발포체가 경량성, 단열성, 성형성, 완충성 등이 우수하기 때문에 널리 이용되어 왔다. 그러나, 이러한 수지 발포체는 경량이기는 하지만 폐기하는 경우에는 부피가 켜져 재 이용이 곤란하고 가교에 의해 제품을 생산하기 때문에 재활용이 사실상 불가능하였다. 또한, 이러한 수지 발포체의 경우, 재활용성이 낮아 사용 후 대부분 소각되고 있으며, 이 경우 다아옥신 등의 유해물질들이 발생하고, 환경호르몬 등을 배출하는 등의 문제를 내포하고 있다. 흙 속에 매몰하더라도 반영구적으로 잔존하기 때문에 소각 또는 매립에 의한 쓰레기 폐기 장소의 확보가 곤란하여 지구 환경을 오염을 야기하는 문제가 있다.
상기와 같은 플라스틱에 의한 환경오염으로 인하여, 자연환경 중에서 분해되는 생분해성 폴리머 및 그 성형품들이 요구되고 있으며, 지방족 폴리에스테르 등의 생분해성 수지의 연구가 활발하게 이뤄지고 있다.
하지만, 현재 생분해성 수지를 이용한 발포체는 일회용 용기 중심으로만 적용되고 있고, 아직 내구성이 요구되는 발포체에는 성능이 떨어지는 문제로 인하여 활성화되지 못하고 있는 상황이며, 다만 생분해성 수지를 이용한 발포체에 기술로써, 특허문헌 1 내지 3 등이 공개되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래기술은 압출기를 이용한 시트형 연속발포체 및 제품에 관해서만 언급되어 있으며, 상기한 연속압출 발포기술로는 내구성이 요구되는 발포체 제품에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 현재까지 생분해성 수지를 이용하여 성능이 높은 발포체 제조한 대한 만족할 만한 기술은 없는 실정이다.
한편, 특허문헌 4에는 사출발포에 의한 경질 발포체로써, 생분해성 수지에 무기계 화학발포체를 사용하여 사출발포형 생분해성 경질 발포체를 제조하는 기술이 공개되어 있으나, 상기와 같이 제조되는 발포체의 경우, 밀도가 0.5 g/cm3 이상으로 경량화시키는 발포체를 제조하는데 어려움이 있다.
특히, 생분성 수지를 함유한 발포체는 여러 가지 성능 중 영구압축줄음율의 특성이 많이 떨어지는 문제가 있어서 내구성이 요구되는 제품에 사용하기 어려운 상황이다.
구체적으로 설명하면, 생분해성 수지는 도 1과 같은 분자량을 가지지만, 과산화물(peroxide)를 사용하면 가교가 쉽게 일어나 도 2에 도시된 바와 같이, 토크(점도)가 상승되어 도 4에 도시된 바와 같이, 분자량도 증가한다. 그러나 발포체를 제조하기 위해서 과산화물과 화학 발포제를 사용하여 발포시키면 가교가 잘 진행되지 않아 도 3에 도시된 바와 같이 토크 상승이 없을 뿐만 아니라 도 5에 도시된 바와 같이, 오히려 분자량이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
즉, 생분해성 수지를 기재로 사용하는 발포체는 위에서 언급한 문제 때문에 화학발포제를 사용할 경우에 오히려 분자량이 감소하기 때문에 가교도를 높이기가 어렵고 그 결과, 영구압축줄음율의 성능을 개선시키기가 어려운 문제점이 있었다.
또한, 생분해성 수지를 함유한 발포체의 경우 기재 100 중량부에 대하여 20 중량부 이상의 생분해성 수지를 사용한 제품은 아직까지 상업화된 사례가 거의 없는데, 그 이유는 통상적인 생분해성 수지의 경우 일반적으로 경도가 높고, 탄성이 낮으며, 내구성이 떨어지는 특징을 가지고 있기 때문에 단독으로 발포체를 제조하기는 어렵기 때문이다.
한편, 이를 해결하기 위해서 일반적인 신발중창용 소재인 폴리올레핀계 수지와 혼용하여 사용할 경우, 가교속도의 차이가 발생하기 때문에 20 중량부 이상의 생분해성 수지를 사용할 경우 발포체로써의 외관 형성이 어렵게 되며, 이로 인해 통상 20 중량부 이하의 생분해성 수지를 사용하였으나, 이는 실질적으로 생분해도가 매우 낮은 문제점이 있었다.
: 유럽 등록특허 제0510999호 "Degradable polymer network" : 유럽 등록특허 제0507554호 "Degradable foam and use of same" : 국내 등록특허공보 제10-0939729호 "폴리락타이드 발포체 및 그를 이용한 발포성형품의 용도" : 국내 등록특허공보 제10-0836496호 "생분해성 경질 발포체"
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생분해성 수지를 기재로 하여 발포체용 조성물을 제조함에 있어, 가교제인 과산화물의 대한 가교속도와 가교효율이 매우 빠른 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 발포체의 가교밀도를 높여 영구압축줄음율을 개선시킬 뿐만 아니라 발포체의 생분해성을 향상시킬 수 있도록 하는 생분해성 발포체용 조성물을 제공함을 과제로 한다.
아울러, 상기와 같이 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 생분해성 수지를 20 중량부 이상 사용하더라도 물성 등의 저하가 없을 뿐만 아니라 발포체의 외관 형성을 용이하게 하도록 하는 생분해성 발포체용 조성물을 제공함을 다른 과제로 한다.
본 발명은 생분해성 수지를 기재로 하는 발포체용 조성물에 있어서,
1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 발포체용 조성물을 과제의 해결 수단으로 한다.
한편, 상기 생분해성 발포체용 조성물은,
올레핀계 고분자 수지 55 ~ 70 중량%와 생분해성 수지 30 ~ 45 중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 0.1 ~ 9 중량부, 가교제 0.2 ~ 1.3 중량부, 발포제 2 ~ 10중량부, 금속산화물 1 ~ 5 중량부, 스테아린산 1 ~ 4 중량부 및 충전제 1 ~ 10 중량부로 이루어지는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 올레핀계 고분자 수지는, 에틸렌 비닐아세테이트공중합제, 에틸렌 부텐공중합체, 에틸렌 옥텐공중합체 또는 폴리에틸렌 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 생분해성 수지는, 폴리락티엑시드(polylacticacid) , 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 아리파틱 폴리에스터(aliphatic polyester), 아로마틱/아리파틱 공중합체(aromatic/aliphatic copolymer), 폴리하이드록시부티레이트(poly hydroxybutyrate), 또는 천연고분자계 수지 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가교제는, 유기 과산화물계 가교제로써, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔, 디터트부틸퍼옥사이드, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-헥엔, 디벤조일퍼옥사이드, 비스(터트부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 부틸 4,4-비스(터트부틸퍼옥시)발러레이트, 1,1-비스(터트부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸클로로헥산, 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 라우릴퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 생분해성 수지를 기재로 하여 발포체용 조성물을 제조함에 있어, 가교제인 과산화물의 대한 가교속도와 가교효율이 매우 빠른 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 발포체의 가교밀도를 높여 영구압축줄음율을 개선시킬 뿐만 아니라 발포체의 생분해성을 향상시킬 수 있도록 하며, 또한, 상기와 같이 1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용함으로써, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 생분해성 수지를 20 중량부 이상 사용하더라도 물성 등의 저하가 없을 뿐만 아니라 발포체의 외관 형성을 용이하게 하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 생분해성 수지의 GPC(gel permeation chromatography)형상을 나타낸 그래프
도 2는 생분해성 수지에 DCP(dicumyl peroxide) 첨가에 의한 레오코드의 토크(점도)변화를 나타낸 그래프
도 3은 생분해성 수지에 DCP와 발포제 첨가에 의한 레오코드의 토크변화를 나타낸 그램
도 4는 생분해성 수지와 DCP 반응물의 GPC 형상을 나타낸 그래프
도 5는 생분해성 수지와 DCP 및 발포제 반응물의 GPC 형상을 나타낸 그래프
도 6은 비교예 3에 따른 발포체의 성형외관을 나타낸 실물사진
도 7은 비교예 4에 따른 발포체의 성형외관을 나타낸 실물사진
상기의 효과를 달성하기 위한 생분해성 발포체용 조성물에 관한 것으로서, 본 발명의 기술적 구성을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하 본 발명에 따른 생분해성 발포체용 조성물을 상세히 설명하면 다음과 같다
본 발명은 생분해성 발포체용 조성물에 있어서, 올레핀계 고분자 수지 55 ~ 70 중량%와 생분해성 수지 30 ~ 45 중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 0.1 ~ 9 중량부, 가교제 0.2 ~ 1.3 중량부, 발포제 2 ~ 10중량부, 금속산화물 1 ~ 5 중량부, 스테아린산 1 ~ 4 중량부 및 충전제 1 ~ 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 고분자 수지는 에틸렌 비닐아세테이트공중합제, 에틸렌 부텐공중합체, 에틸렌 옥텐공중합체 등 올레핀계 고분자 수지를 모두 적용할 수 있으며, 특정 고분자 수지에 한정되지 않는다.
하지만 상기 올레핀계 고분자의 경우, 발포체의 경도에 따라 그 선정기준을 달리할 수 있으며, 생분해성 수지를 30 중량%를 사용할 경우에 60C(Asker C) 이하의 경도를 가지는 생분해성 발포체는 올레핀 공중합체 중에서 비닐아세테이트, 옥텐, 부텐의 함량이 통상 20% 이상인 것으로 사용하는 것이 바람직하고, 60C(Asker C) 이상의 경도를 가지는 생분해성 발포체는 올레핀 공중합체 중에서 비닐아세테이트, 옥텐, 부텐의 함량이 20% 이하인 것으로 사용하는 것이 바람직하지만 단독 또는 혼용할 경우에는 이 범위에 한정되지 않는다.
따라서 더욱더 구체적으로 설명하면 생분해성 수지 함량이 높아질수록 발포체의 경도도 상승함으로 이를 고려하여 생분해성 수지함량에 따라 올레핀계 고분자를 선택하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 올레핀계 고분자 수지의 사용량이 55 중량% 미만일 경우, 생분해성 수지의 사용량이 상대적으로 증가하여 발포체의 탄성이 떨어질 뿐만 아니라 가교도 조절이 어려워 발포체를 제조하기 어려워질 우려가 있으며, 70 중량%를 초과할 경우, 생분해성 수지의 사용량이 상대적으로 감소하여 생분해성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 생분해성 수지는 폴리락티엑시드(polylacticacid) ,폴리카프로락톤(polycaprolactone), 아리파틱 폴리에스터(aliphatic polyester), 아로마틱/아리파틱 공중합체(aromatic/aliphatic copolymer), 폴리하이드록시부티레이트(poly hydroxybutyrate), 천연고분자계 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
한편, 상기의 생분해성수지는 30 ~ 45 중량%를 사용하는데, 상기 생분해성 수지 함량이 30 중량% 미만일 경우, 내구성을 높은 발포체를 제조하기가 간단한 편이지만 이렇게 제조한 발포체의 생분해도는 35% 이하로 떨어질 우려가 있으며, 45중량%를 초과하면 생분해도가 50% 이상으로 향상되지만 발포체의 탄성이 떨어질 뿐만 아니라 가교도 조절이 어려워 발포체를 제조하기 어려지는 문제가 있다.
본 발명에서 사용되는 1,2-폴리부타디엔은, 생분해성 수지를 기재로 사용하는 발포체에 있어서 영구압축줄음율을 개선시키는 위해 첨가하는 것으로, 기재 100중량부에 대해서 0.1 ~ 9.0 중량부를 사용하였다.
이때, 상기 1,2-폴리부티디엔 함량이 0.1 중량부 이하에서는 발포체의 영구압축줄음율의 개선 효과가 낮고, 9.0 중량부 이상에서는 가교도가 높아서 팽창을 억제함으로 발포 셀이 터지는 문제(도 6 및 7 참조)가 있다.
본 발명에서 사용되는 가교제는 유기과산화물계 화합물이 바람직하며, 유기과산화물계 가교제로는 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔, 디터트부틸퍼옥사이드, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-헥엔, 디벤조일퍼옥사이드, 비스(터트부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 부틸 4,4-비스(터트부틸퍼옥시)발러레이트, 1,1-비스(터트부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸클로로헥산, 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 라우릴퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드 등을 사용하였다.
이때, 가교제의 함량이 혼합기재 100 중량부에 대하여, 0.2 중량부 미만일 경우, 발포체의 가교도가 낮아 기계적 강도가 떨어질 뿐만 아니라 발포 가스의 손실이 많아질 우려가 있고, 발포체를 형성하지 못할 우려가 있으며, 1.3 중량부를 초과할 경우에는 가교도가 높아서 팽창을 억제함으로 발포 셀이 터지는 문제가 있다.
본 발명에서 사용되는 발포제는 분해온도가 150℃ 이상인 아조티가르본아미드 등의 아조계화합물, 디니트로소펜타메틸렌테트라아민 등의 니트로소계 화합물을 단독 혹은 병용하여 사용하며 기재 100 중량부에 대해서 2 ~ 10 중량부를 사용하였다.
이때, 상기 발포제의 사용량이 2 중량부 미만에서는 경도가 높고 비중이 높은 발포체가 형성되어 발포 효과가 없으며, 사용량이 10 중량부를 초과할 경우에는 급작스런 팽창으로 인해 폴리머의 점탄성의 한계를 넘어 균일한 발포체를 형성하지 못할 우려가 있다.
본 발명에 사용되는 금속산화물은 가교속도 조절과 발포제 분해를 촉진시키 위해 첨가되는 것으로 산화 아연, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화카드늄, 산화수은, 산화납, 또는 산화주석 등으로 이루어진 군에서 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있지만 중금속검출이 가능성이 있는 산화카드늄, 산화수은, 산화납, 또는 산화주석을 사용하지 않은 것이 바람직하고 기재 100중량부에 대해서 1 ~ 5 중량부를 사용하였다.
이때, 상기 금속산화물의 사용량이 1 중량부 미만이면 가교속도와 발포속도가 늦어질 우려가 있고 5 중량부를 초과할 경우에는 사용량 증가에로 인해 발포체의 밀도가 증가되면서 성능이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 사용하는 스테아린산은 저장안정성과 가공성을 개선시키기 위해 첨가되는 것으로, 상기 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1 ~ 4 중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 상기 범위를 벗어날 경우 저장안정성이 떨어지거나 가공성을 조절하지 못할 우려가 있다.
본 발명에서 사용되는 충전제는 물성향상 및 안정한 발포체를 형성시키기 위한 것으로, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 실리카, 카본블랙, 황산칼슘을 사용할 수 있으며 상기 혼합기재 100중량부에 대하여 1 ~ 10중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 그 사용량이 상기 범위를 벗어날 경우, 상기 효과를 구현하지 못할 우려가 있다.
한편, 상기와 같은 생분해성 발포체용 조성물은 특정 제조방법이 아닌 공지된 다양한 방법에 의해 발포체로 제조될 수 있으며, 본 발명에서는 일 실시예로써, 먼저 생분해성 수지 중 융점이 130 ~ 150℃이상인 경우에는 폴리올레핀 공중합체 등을 2 ~ 4종 혼용하여 이축압출기를 통해서 180~200℃ 온도 조건하에서 마스터배치를 제조하고, 상기의 조건으로 마스터배치로 제조된 기재 100 중량부 또는 생분해성 수지 중 융점이 130℃ 이하인 경우에는 이축압출기를 사용하지 않고 폴리올레핀 공중합체와 생분해성수지 혼용한 100 중량부에 대해서 첨가제, 충전제, 가교제,발포제 등을 니이더(kneader)를 이용하여 믹싱하여 분산시키고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 조성물을 제조한다.
상기와 같이 기재를 이축압출기를 이용하여 마스터배치 형태로 제조한 경우에는 고융점의 생분해성 수지인 경우로 혼용시 분산성을 향상시켜줌으로서, 상기 기재에 첨가제와 가교제, 발포제 등을 믹싱시 통상적인 올레핀계 조성물의 가공조건인 100~120℃ 온도의 니이더에서 작업이 가능하며, 또한 분산성을 향상시켜 발포체의 성형성이 향상되는 효과가 있다.
따라서 본 발명에서 생분해성 수지의 융점이 130 ~ 150℃이상인 경우에는 조성물의 제조방식은 상기와 같이 이축압축기에서 일차적으로 마스터배치화 시키는 가공공정이 바람직하다.
아울러, 상기의 방법에 의헤 제조한 조성물을 열 프레스를 이용하여 150~170℃, 100~150kg/cm2의 고온 고압하에서 10 ~ 30분간 성형하여 발포체를 제조한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 들면서 상세히 설명하는 바, 본 발명이 다음의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 35중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 20중량%와 생분해성 수지 폴리라틱엑시드 45중량%를 180~200℃ 온도 조건하에서 이축압출기를 통해서 마스터배치를 제조한다. 상기의 조건으로 제조한 마스터배치를 기재로 사용하고, 기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 0.1 중량부, 가교제로써 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔 0.2 중량부, 발포제로써 아조티가르본아미 2 중량부, 금속산화물로써 산화 아연 1 중량부, 스테아린산 1 중량부 및 충전제로써 탄산칼슘 1 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 조성물을 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 컴파운드를 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
(실시예 2)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 45중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 20중량%와 생분해성 수지 폴리하이드록시부티레이트 35중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 5 중량부, 가교제로써 디터트부틸퍼옥사이드 0.9 중량부, 발포제로써 디니트로소펜타메틸렌테트라아민 4.5 중량부, 금속산화물로써 산화마그네슘 3 중량부, 스테아린산 2 중량부 및 충전제로써 탄산마그네슘 5 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 컴파운드를 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 조성물을 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
(실시예 3)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 45중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 25중량%와 생분해성 수지 폴리카프로락톤 30중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 9 중량부, 가교제로써 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-헥엔 1.3 중량부, 발포제로써 아조티가르본아미드 10 중량부, 금속산화물로써 산화칼슘 5 중량부, 스테아린산 4 중량부 및 충전제로써 실리카 10 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 컴파운드를 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 조성물을 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
(비교예 1)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 40중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 20중량%와 생분해성 수지 폴리락티엑시드 40중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 가교제로써 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔 0.2 중량부, 발포제로써 아조티가르본아미 2 중량부, 금속산화물로써 산화 아연 1 중량부, 스테아린산 1 중량부 및 충전제로써 탄산칼슘 1 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 조성물을 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 컴파운드를 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
(비교예 2)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 40중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 20중량%와 생분해성 수지 폴리락티엑시드 40중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 가교제로써 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔 1.3 중량부, 발포제로써 아조티가르본아미 2 중량부, 금속산화물로써 산화 아연 1 중량부, 스테아린산 1 중량부 및 충전제로써 탄산칼슘 1 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 조성물을 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 컴파운드를 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
(비교예 3)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 45중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 20중량%와 생분해성 수지 폴리하이드록시부티레이트 35중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 10 중량부, 가교제로써 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔 0.2 중량부, 발포제로써 아조티가르본아미 2 중량부, 금속산화물로써 산화 아연 1 중량부, 스테아린산 1 중량부 및 충전제로써 탄산칼슘 1 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 조성물을 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 컴파운드를 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
(비교예 4)
비닐아세테이트함량이 28%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 45중량%와 비닐아세테이트함량이 22%인 에틸렌비닐아세테이트공중합체 20중량%와 생분해성 수지 폴리카프로락톤 35중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 10 중량부, 가교제로써 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔 0.2 중량부, 발포제로써 아조티가르본아미 2 중량부, 금속산화물로써 산화 아연 1 중량부, 스테아린산 1 중량부 및 충전제로써 탄산칼슘 1 중량부를 첨가하여 110℃의 니이더(kneader)에서 15분 동안 용융믹싱하여 혼합물을 제조하고, 오픈 롤밀에서 균일하게 분산시켜서 조성물을 제조한 후 펠렛타이저를 이용해 펠렛 모양의 컴파운드를 제조하였다. 상기 조성물은 금형 내부 공간이 10mm 전후이고 온도가 170℃ 전후인 사출발포기를 통해서 420초간 사출성형하여 발포체를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에 의해 제조된 발포체에 대하여 아래의 시험방법에 준하여 특성을 평가하여 그 결과를 [표 1]에 나타내었다.
1)경도 : KSM 6518 방법을 사용하여 측정하였다.
2)밀도 : KSM 6519 방법을 사용하여 측정하였다.
3)영구압축줄음율 : KSM 6550방법을 사용하여 측정하였다.
특성 단위 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
경도 Asker C 60~63 52~55 50~53 59~61 60~62 - -
밀도 g/cc 0.210 0.210 0.200 0.219 0.220 - -
영구압축줄음율 % 45 50 53 58 59 - -
비고 - - - - - - 도6참조 도7참조
상기 [표 1]에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 ~ 3의 생분해성수지와 첨가제로 1,2-폴리부타디엔을 사용한 발포체의 특성이 1,2-폴리부타디엔을 사용하지 않은 비교예 1, 2의 발포체보다 개선된 압축영구줄음율을 나타내었다.
또한, 생분해성 수지를 사용한 발포체의 영구압축줄음율은 가교제인 과산화물보다 1,2-폴리부타디엔을 사용하는 것이 적합한 것으로 나타났으며, 오히려 비교예 3, 4에서는 1,2-폴리부타디엔을 과량사용하면 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 발포체 외관이 터지는 것을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같이, 생분해성 수지와 올레핀계 고분자의 혼합기재를 이용하여 첨가제로 1,2-폴리부타디엔을 사용함으로써 영구압축줄음율을 개선시킨 발포체를 제조할 수 있게 되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 생분해성 발포체용 조성물을 상기의 바람직한 실시 예를 통해 설명하고, 그 우수성을 설명하였지만 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로 부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 생분해성 수지를 기재로 하는 발포체용 조성물에 있어서,
    1,2-폴리부타디엔을 첨가제로 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 발포체용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생분해성 발포체용 조성물은,
    올레핀계 고분자 수지 55 ~ 70 중량%와 생분해성 수지 30 ~ 45 중량%로 이루어진 혼합기재 100 중량부에 대하여, 1,2-폴리부타디엔 0.1 ~ 9 중량부, 가교제 0.2 ~ 1.3 중량부, 발포제 2 ~ 10중량부, 금속산화물 1 ~ 5 중량부, 스테아린산 1 ~ 4 중량부 및 충전제 1 ~ 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생분해성 발포체용 조성물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 올레핀계 고분자 수지는,
    에틸렌 비닐아세테이트공중합제, 에틸렌 부텐공중합체, 에틸렌 옥텐공중합체 또는 폴리에틸렌 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 발포체용 조성물.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 생분해성 수지는,
    폴리락티엑시드(polylacticacid) , 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 아리파틱 폴리에스터(aliphatic polyester), 아로마틱/아리파틱 공중합체(aromatic/aliphatic copolymer), 폴리하이드록시부티레이트(poly hydroxybutyrate), 또는 천연고분자계 수지 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 발포체용 조성물.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 가교제는,
    유기 과산화물계 가교제로써, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-3-헥엔, 디터트부틸퍼옥사이드, 2,5-비스(터트부틸퍼옥시)-2,5-디메틸-헥엔, 디벤조일퍼옥사이드, 비스(터트부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 부틸 4,4-비스(터트부틸퍼옥시)발러레이트, 1,1-비스(터트부틸퍼옥시)3,3,5-트리메틸클로로헥산, 터트부틸퍼옥시벤조에이트, 라우릴퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드 중에서 단독 또는 2종 이상을 병용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 발포체용 조성물.
KR1020120056941A 2012-05-29 2012-05-29 생분해성 발포체용 조성물 KR20130133575A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120056941A KR20130133575A (ko) 2012-05-29 2012-05-29 생분해성 발포체용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120056941A KR20130133575A (ko) 2012-05-29 2012-05-29 생분해성 발포체용 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130133575A true KR20130133575A (ko) 2013-12-09

Family

ID=49981526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120056941A KR20130133575A (ko) 2012-05-29 2012-05-29 생분해성 발포체용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130133575A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022260353A1 (ko) * 2021-06-08 2022-12-15 이성율 생분해성 폼 조성물
WO2023063710A1 (ko) * 2021-10-13 2023-04-20 이성율 생분해성 폼 조성물

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022260353A1 (ko) * 2021-06-08 2022-12-15 이성율 생분해성 폼 조성물
WO2023063710A1 (ko) * 2021-10-13 2023-04-20 이성율 생분해성 폼 조성물

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101081914A (zh) 聚丙烯发泡材料及其制造方法
CN103289177A (zh) 一种环保降解改性线性低密度聚乙烯发泡材料及制备方法
KR101223219B1 (ko) 폴리락틱엑시드를 이용한 신발 중창용 생분해성 발포체 조성물 및 이의 제조방법
CN108034199A (zh) 高填充可生物降解辐射交联泡沫材料及其制备方法
JP6078152B2 (ja) 生分解性樹脂を含む発泡用樹脂組成物およびそれから製造された発泡体
KR20170073819A (ko) 고분자 수지 분해조절을 위한 복합분해 제어용 수지조성물, 이를 이용한 필름 및 발포시트
KR20190067320A (ko) 친환경 분해성 고분자 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름
KR102466532B1 (ko) 수계 생분해성 조성물, 이를 포함하는 제품 및 수계 생분해성 제품의 제조방법
KR20130133575A (ko) 생분해성 발포체용 조성물
JP2012214624A (ja) 発泡体、該発泡体を用いたシール材、及び該発泡体の製造方法
KR19980072370A (ko) 생분해성 폴리올레핀계 가교발포체 조성물
KR20190076451A (ko) 산화생분해성 필름용 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 통기성의 산화생분해성 필름
KR102221219B1 (ko) 생분해성 수지 컴파운드 및 이의 제조방법
KR101797944B1 (ko) 생분해성 폴리머 조성물 및 이를 기반으로 한 친환경 물품
JP4178990B2 (ja) 生分解性樹脂架橋発泡体シート及び粘着テープ
KR101919751B1 (ko) 발포 단열재용 난연 마스터배치 조성물
JP4764171B2 (ja) 樹脂発泡体及び発泡成形用樹脂組成物
KR101454872B1 (ko) 환경친화적 복합 분해성 고분자 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름과 발포시트
JPH06271698A (ja) 崩壊性発泡成形体
KR101696995B1 (ko) 폴리에스터에라스토머와 sbs를 혼합한 조성물 및 이를 이용한 압출 성형물
US11505687B2 (en) Environmentally degradable foamed master batch composition and using thereof
KR102339321B1 (ko) 마스터배치 조성물 및 이를 이용한 발포시트의 제조방법
KR102339308B1 (ko) 마스터배치 조성물 및 이를 이용한 발포시트의 제조방법
JP5876231B2 (ja) 発泡形成用樹脂組成物の製造方法および製造された発泡形成用樹脂組成物を用いた樹脂発泡体の製造方法
JP4135732B2 (ja) 生分解性樹脂架橋発泡体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment