KR20190067320A - Eco-friendly biedegradable thermo plastic polymer resin composition and it's manufacturing film - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a degradable polymer resin composition composed of a polymer resin, an oxidation promoter, a modified biodegradation agent, and the like, and a film manufactured using the same, wherein the present invention aims to manufacture a degradable material that promotes photodegradation and biodegradation of a polymer resin which is a hardly decomposable material, by decomposition using heat, light, microorganism or chemical reaction.

Description

친환경 분해성 고분자 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름{ECO-FRIENDLY BIEDEGRADABLE THERMO PLASTIC POLYMER RESIN COMPOSITION AND IT'S MANUFACTURING FILM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an eco-degradable polymer resin composition and a film produced using the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 종래의 생분해제인 지방산에스테르 화합물이 갖는 기계적 물성의 문제점인 인성과 연성을 증가시키기 위해 개질된 생분해제를 포함하여 조성되는 것으로서,The present invention relates to a biodegradable composition for improving the toughness and ductility of a conventional biodegradable fatty acid ester compound,

더욱 상세하게는 난분해성 소재인 고분자 수지를 열, 빛, 미생물 또는 화학반응 등의 분해작용에 의해 고분자 수지의 광분해 및 생분해가 촉진되는 분해성 소재를 제조하기 위해, 고분자 수지, 산화촉진제 및 개질된 생분해제 등으로 조성되는 분해성 고분자 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a polymer resin, an oxidizing accelerator, and a modified biodegradation material for producing a degradable material that promotes photodegradation and biodegradation of a polymer resin by decomposition action of heat, light, microorganism, And the like, and a film produced using the composition.

필름용 고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, PET, 나일론, 셀로판 및 폴리아세테이트 등으로 광고용 코팅필름, 약품포장, 식품포장 및 기계부품포장 등의 다양한 포장재 및 건축내장재 등의 다양한 분야에 적용되고 있다.The polymer resin for film is applied to various fields such as polypropylene, polyethylene, polystyrene, PET, nylon, cellophane and polyacetate, various packaging materials such as advertising coating film, medicine packaging, food packaging and machine parts packaging, .

고분자 수지의 사용량이 증가함에 따라 일부 재생되어 재사용되고 있으나 대량으로 발생하는 각종 수지포장재 필름 및 시트, 비닐류, 발포 구조체 및 플라스틱 용기 등의 폐고분자 수지제품들을 소각이나 매립에 따른 환경호르몬의 발생, 다이옥신 검출 및 불완전 연소에 의한 대기오염의 발생 등과 같은 환경오염을 일으키는 주범이 되고 있다. As the amount of polymer resin used increases, some recycled polymer resin products such as films, sheets, vials, foam structures and plastic containers are recycled and recycled. However, generation of environmental hormones due to incineration or landfill, Detection and incidence of air pollution due to incomplete combustion.

특히, 고분자 수지와 종이와의 합지로 제조된 제품들이 최근 증가되고 있으나 종이와 고분자 수지를 분리하기 어려워 대부분 소각이나 매립 또는 비매립하고 있는 실정이다.In particular, products made of a mixture of a polymer resin and a paper have been increasing in recent years, but most of them are incinerated, landfilled or non-reclaimed because it is difficult to separate the paper and the polymer resin.

이러한 문제점을 해결하기 위해 필름 및 시트용 분해성 고분자 수지 조성물의 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다. In order to solve such a problem, studies on a degradable polymer resin composition for film and sheet have been progressing actively.

분해성 고분자수지는 빛, 열, 수분, 미생물 등의 특정한 환경조건하에서 시간이 경과함에 따라 화학적 구조에 변화가 발생해 고분자 수지가 지닌 특성을 상실하여 그 변화를 표준시험방법으로 측정할 수 있는 고분자 수지를 의미하며 생분해성 고분자 수지, 광분해성 고분자 수지 등의 분해성 고분자 수지로 분류한다. The degradable polymer resin is a polymer resin which can change its chemical structure due to a change in its chemical structure over time under specific environmental conditions such as light, heat, moisture and microorganisms, , And it is classified into a degradable polymer resin such as a biodegradable polymer resin and a photodegradable polymer resin.

현재까지 연구 개발된 분해성 고분자 수지들은 전분, 식물체 및 지방족 폴리에스테르 등의 조성물로 구성된 생분해성 고분자 수지와 비닐 케톤계 공중합체, 에틸렌-일산화탄소 공중합체 등의 조성물로 구성된 광분해성 고분자 수지 등으로 일부 상용화되어 사용되고 있다.The degradable polymer resins that have been researched and developed until now are partially commercialized as a biodegradable polymer resin composed of a composition such as starch, plant and aliphatic polyester, and a photodegradable polymer resin composed of a composition such as a vinyl ketone copolymer or an ethylene-carbon monoxide copolymer Has been used.

최근 기존 생분해성 고분자 수지의 제품 응용 및 생산성 저하, 광분해성 고분자 수지의 단점 및 고가의 합성 고분자 제품의 단점을 보완한 분해성 고분자 수지의 필요성이 대두되고 있다.In recent years, there has been a need for a degradable polymer resin that complements the application and productivity of conventional biodegradable polymer resins, disadvantages of photolytic polymer resins, and disadvantages of expensive synthetic polymer products.

종래의 분해성 고분자 수지 특허들은 '내후성이 개선된 친환경 연질 PET-G 수지조성물'(대한민국 등록특허 10-1692873(등록일자: 2016년 12월29일)), '생분해성 수지 조성물, 그의 제조방법 및 그로부터 제조되는 생분해성 필름'(대한민국 등록특허 10-1132382(등록일자: 2012년 03월26일)), '친환경 생분해성 필름 조성물'(대한민국 등록특허 10-1249390(등록일자: 2013년 03월26일)), '광분해제가 포함된 통기성 필름 제조용 조성물 및 이를 이용한 통기성 필름'(대한민국 공개특허 10-2009-0055761(공개일자:2009년06월03일)), '인체무해 및 재활용이 용이한 종이용기용 친환경 코팅지 및 그 제조방법'(대한민국 등록특허 10-1195209(등록일자: 2012년 10월22일)), '바이오매스를 포함하는 생분해성 필름 및 그 제조방법'(대한민국 공개특허 10-2016-0139421(공개일자: 2016년 12월07일)), '생분해성 수지 조성물 및 그로부터 제조되는 생분해성필름'(대한민국 등록특허 10-1784221(등록일자: 2017년 09월27일)), '폴리유산과 폴리부틸렌숙시네이트아디페이트 블랜드의 생분해성 필름'(대한민국 공개특허 10-2012-0131961(공개일자: 2012년 12월05일)), 등으로 종래의 개발품들은 분해성 고분자 수지가 생분해성 또는 광분해성 등의 단일 기능을 지니므로 완전분해가 이루어지지 못하거나 또는 분해기간이 길며 다량의 첨가제들의 조성물로 구성되어 높은 가격 및 제조공정상 등으로 상용화에 많은 문제점이 대두되고 있으며, 또한 기계적 물성인 인성과 연성이 우수하지 못하다는 단점을 갖고 있다.Conventional degradable polymer resin patents are disclosed in Korean Patent No. 10-1692873 (registered on Dec. 29, 2016), 'Environmentally friendly flexible PET-G resin composition with improved weatherability', 'Biodegradable resin composition, A biodegradable film produced therefrom "(Korean Registered Patent No. 10-1132382 (Registered Date: March 26, 2012))," Environmentally friendly biodegradable film composition "(Korean Patent No. 10-1249390 (A composition for preparing a breathable film containing a photodegradable agent and a breathable film using the same) (Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2009-0055761 (published date: June 03, 2009)), (Korean Registered Patent No. 10-1195209 (registered on October 22, 2012)), a biodegradable film containing biomass, and a method for producing the same, (Korean Patent Laid- -0139421 (public date: December 07, 2016)), 'biodegradable water Composition and biodegradable film produced therefrom "(Korean Patent Registration No. 10-1784221 (registered on September 27, 2017))," biodegradable film of polylactic acid and polybutylene succinate adipate blend " 10-2012-0131961 (public date: December 05, 2012)), etc., conventional degradation products can not be completely decomposed because the degradable polymer resin has a single function such as biodegradability or photodegradability, And is composed of a composition of a large amount of additives. Thus, many problems arise in the commercialization of the composition at a high price and at the top of the manufacturing process, and also the mechanical properties such as toughness and ductility are not excellent.

대한민국 등록특허 10-1692873(등록일자: 2016년 12월29일)Korean Registered Patent No. 10-1692873 (Registered Date: December 29, 2016) 대한민국 등록특허 10-1132382(등록일자: 2012년 03월26일)Korean Registered Patent No. 10-1132382 (Registered Date: March 26, 2012) 대한민국 등록특허 10-1249390(등록일자: 2013년 03월26일)Korean Registered Patent No. 10-1249390 (Registered Date: March 26, 2013) 대한민국 공개특허 10-2009-0055761(공개일자:2009년06월03일)Korean Patent Publication No. 10-2009-0055761 (Published Date: June 03, 2009) 대한민국 등록특허 10-1195209(등록일자: 2012년 10월22일)Korean Registered Patent No. 10-1195209 (Registered Date: October 22, 2012) 대한민국 공개특허 10-2016-0139421(공개일자: 2016년 12월07일)Korean Patent Publication No. 10-2016-0139421 (Publication date: December 07, 2016) 대한민국 등록특허 10-1784221(등록일자: 2017년 09월27일)Korean Registered Patent No. 10-1784221 (registered on September 27, 2017) 대한민국 공개특허 10-2012-0131961(공개일자: 2012년 12월05일)Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0131961 (public date: December 05, 2012)

본 발명은 종래의 분해성 고분자 수지 조성물이 갖고 있는 제반 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 열, 빛, 미생물 및 화학반응 등의 분해작용에 의해 고분자 수지의 분해가 촉진되는 제품의 요구조건을 만족시키기 위해,DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problems of conventional degradable polymer resin compositions and to satisfy the requirements of a product in which degradation of the polymer resin is promoted by decomposition action such as heat, light, microorganisms,

고분자 수지, 산화촉진제 및 개질된 생분해제 등으로 조성되는 분해성 고분자 수지 조성물을 제조함으로써 최종적으로 물, 이산화탄소 및 바이오매스 등으로 완전 분해가 가능하면서 제조비용이 저렴하여 상용화가 가능한 환경친화적 분해성 고분자 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 필름을 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.A degradable polymer resin composition composed of a polymer resin, an oxidation promoter, and a modified biodegradable agent is finally produced by dissolving water, carbon dioxide, biomass, and the like into a commercially available degradable polymer resin composition And to provide a film produced using the same.

상기의 목적을 달성하고자,In order to achieve the above object,

본 발명은 고분자 수지 40 ~ 90 wt%; 산화촉진제 0.1 ~ 15 wt%; 지방산 에스테르 화합물과 에폭시화 식물성유의 가교반응에 의해 제조되어 개질된 생분해제 9.5 ~ 50 wt%;의 혼합으로 조성된 친환경 분해성 고분자 수지 조성물을 제공한다.The present invention relates to a resin composition comprising 40 to 90 wt% of a polymer resin; 0.1 to 15 wt% of an oxidation promoter; 9.5 to 50 wt% of a biodegradable product prepared by a cross-linking reaction of a fatty acid ester compound and an epoxidized vegetable oil.

그리고 상기 친환경 분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조되는 것으로서,And, it is produced by using the above-mentioned environmentally degradable polymer resin composition,

상기 친환경 분해성 고분자 수지 조성물을 필름 성형기를 이용하여 20 ~ 40 ㎛ 두께의 필름으로 성형한 것임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조된 필름을 제공한다.Wherein the green degradable polymer resin composition is formed into a film having a thickness of 20 to 40 탆 by using a film forming machine.

본 발명에 따른 친환경 분해성 고분자 수지 조성물은 종래의 생분해제인 지방산에스테르 화합물이 갖는 문제점인 기계적 물성의 인성과 연성을 향상시키면서, 열, 빛, 미생물, 효소 또는 화학반응 등의 분해작용에 의해 고분자 수지의 분해가 촉진되는 분해성 고분자 수지 조성물을 제공하고, 이로 인해 최종적으로 매립 및 비매립상태에서 물, 이산화탄소 및 바이오메스 등으로 완전 분해가 가능하고, 제조비용이 저렴하여 상용화가 가능성이 매우 크다는 장점을 갖는다.The eco-degradable polymer resin composition according to the present invention can improve the toughness and ductility of a mechanical property, which is a problem of a conventional fatty acid ester compound as a biodegradable agent, and can improve the toughness and ductility of a polymeric resin by decomposing action such as heat, light, microorganism, It is possible to complete decomposition with water, carbon dioxide and biomass in the final embedding and non-embedding state, and the manufacturing cost is low, so that it is highly possible to commercialize the degradable polymer resin composition. .

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조된 필름의 UV 조사전 상태(a)와 300h UV 조사 후 분해된 상태(b)를 비교하여 보인 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a comparison between a preliminary state (a) of a UV-curable film and a decomposed state (b) after irradiation with 300 h of UV, according to the film prepared using the degradable polymer resin composition according to Example 1 of the present invention.

이하, 상기의 기술 구성에 대해 구체적으로 살펴보고자 한다.Hereinafter, the above technical constitution will be specifically described.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 분해성 고분자 수지 조성물은,As described above, in the degradable polymer resin composition according to the present invention,

고분자 수지 40 ~ 90 wt%와,40 to 90 wt% of a polymer resin,

산화촉진제 0.1 ~ 15 wt%와,0.1 to 15 wt% of an oxidation promoter,

지방산 에스테르 화합물과 에폭시화 식물성유의 가교반응에 의해 제조되어 개질된 생분해제 9.5 ~ 50 wt%의 혼합으로 조성된다.And a mixture of 9.5 to 50 wt% of a biodegradable product prepared by a cross-linking reaction of a fatty acid ester compound and an epoxidized vegetable oil.

상기 고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, PET, 나일론, 셀로판 또는 폴리아세테이트 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것으로서, 조성물 전체 양에 대해 40 ~ 90 wt%의 범위 내로 사용량을 제한하며, 더욱 바람직하게는 60 ~ 90 wt%의 범위 내에서 사용한다.The polymer resin is one or more selected from among polypropylene, polyethylene, polystyrene, PET, nylon, cellophane, and polyacetate. The amount of the polymer resin is limited within a range of 40 to 90 wt% Preferably in the range of 60 to 90 wt%.

상기 고분자 수지의 사용량이 40 wt% 미만인 경우에는 제품의 물성이 떨어지는 문제가 있고, 90 wt%를 초과하게 되는 경우에는 분해시간이 길어지는 문제가 있기 때문에, 상기 고분자 수지의 사용량은 40 ~ 90 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.When the amount of the polymer resin is less than 40 wt%, the physical properties of the product deteriorate. When the amount of the polymer resin exceeds 90 wt%, the decomposition time becomes long. Therefore, the amount of the polymer resin is preferably 40 to 90 wt %. ≪ / RTI >

상기 산화촉진제는 열, 빛 등의 환경에서 고분자 수지의 분해를 가속화시키는 역할을 하는 것으로서, 티타니움 스테아레이트, 철 스테아레이트, 구리 스테아레이트, 세륨 스테아레이트 또는 코발트 스테아레이트 등의 금속 카르복실염 중 선택되는 어느 1종 이상의 화합물을 사용한다.The oxidation promoter accelerates the decomposition of the polymer resin in an environment such as heat and light and is selected from metal carboxylates such as titanium stearate, iron stearate, copper stearate, cerium stearate or cobalt stearate At least one compound is used.

상기 산화촉진제는 조성물 전체 양에 대해 0.1 ~ 15 wt%의 범위 내로 사용량을 제한하며, 더욱 바람직하게는 1.0 ~ 10 wt%의 범위 내에서 사용한다.The amount of the oxidation promoting agent is limited within the range of 0.1 to 15 wt% with respect to the total amount of the composition, more preferably 1.0 to 10 wt%.

상기 산화촉진제의 사용량이 0.1 wt% 미만인 경우에는 고분자 수지의 화학 산화반응이 용이하게 이루어질 수 없고, 15 wt%를 초과하게 되는 경우에는 수지의 물성이 저하될 우려가 있기 때문에, 상기 산화촉진제의 사용량은 0.1 ~ 15 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.When the amount of the oxidation promoter is less than 0.1 wt%, the chemical oxidation reaction of the polymer resin can not be easily performed. When the amount of the oxidation promoter is more than 15 wt%, the physical properties of the resin may be deteriorated. Is preferably limited to a range of 0.1 to 15 wt%.

상기 개질된 생분해제는 종래의 생분해제인 지방산에스테르 화합물이 갖는 기계적 물성의 문제점인 인성과 연성을 증가시키기 위해 사용되는 것으로서, 지방산 에스테르 화합물과 에폭시화 식물성유의 가교반응에 의해 제조된다.The modified biodegradable agent is used for increasing toughness and ductility, which is a problem of the mechanical properties of a fatty acid ester compound, which is a conventional biodegradable agent, and is produced by a cross-linking reaction between a fatty acid ester compound and an epoxidized vegetable oil.

상기 지방산 에스테르 화합물은 polylactic acid(PLA), polyglycolic acid(PGA), polycaprolactone(PCL), polybutylene succinate(PBS), poly(butylenes adipate-co-terephthalate)(PBAT) 또는 이들의 공중합체 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 혼합물을 사용한다. 그러나 상기 제시된 생분해제 외에도 생분해제의 기능을 갖는 것이라면 제한 없이 사용이 가능하다.The fatty acid ester compound may be any one selected from among polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), polycaprolactone (PCL), polybutylene succinate (PBS), poly (butylenes adipate-co-terephthalate) Species or a mixture of the two. However, as long as it has the function of a biodegradation agent in addition to the biodegradation agents described above, it can be used without limitation.

특히, 상기 지방산 에스테르 화합물은 생분해 기능과 아울러 가수분해되어 단량체의 유기산으로 분해되고, 이때 분해된 유기산은 산화촉진제의 촉매로 작용하여 고분자 수지의 화학분해를 가속화시키는 역할을 한다.Particularly, the fatty acid ester compound is hydrolyzed in addition to the biodegradation function, and is decomposed into an organic acid of a monomer. The decomposed organic acid acts as a catalyst of an oxidation promoter to accelerate the chemical decomposition of the polymer resin.

상기 에폭시화 식물성유는 에폭시화 대두유, 에폭시화 피마자유, 에폭시화 들기름 또는 에폭시화 포도씨유 중 선택되는 어느 1종 또는 2 종 이상인 것으로서, 초산 촉매하에서 불포화 지방산과 과산화수소와의 반응에 의해 제조된다.The epoxidized vegetable oil is one or more selected from the group consisting of epoxidized soybean oil, epoxidized castor oil, epoxidized milky oil and epoxidized grape oil. The epoxidized vegetable oil is prepared by reacting unsaturated fatty acid with hydrogen peroxide under acetic acid catalyst.

상기 개질된 생분해제는 조성물 전체 양에 대해 9.5 ~ 50 wt%의 범위 내로 사용량을 제한하며, 더욱 바람직하게는 20 ~ 40 wt%의 범위 내에서 사용한다.The amount of the modified biodegradable agent is limited within the range of 9.5 to 50 wt%, more preferably 20 to 40 wt%, based on the total amount of the composition.

상기 개질된 생분해제의 사용량이 9.5 wt% 미만인 경우에는 생분해기능의 저하와 분해된 유기산의 함량이 고분자 수지의 화학분해 촉매로서 역할을 제대로 수행할 수 없고, 50 wt%를 초과하게 되는 경우에는 경제성이 떨어지고, 수지의 물성이 저하될 우려가 있기 때문에 상기 개질된 생분해제의 사용량은 9.5 ~ 50 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.If the amount of the modified biodegradable agent is less than 9.5 wt%, degradation of the biodegradation function and decomposition of the organic acid may not act as a catalyst for the chemical decomposition of the polymer resin. If the modified biodegradation agent is used in an amount exceeding 50 wt% And the physical properties of the resin may be deteriorated. Therefore, the amount of the modified biodegradable agent is preferably limited within the range of 9.5 to 50 wt%.

이하, 본 발명에 따른 기술 구성을 실시예를 통해 더 구체적으로 살펴보고자 한다.Hereinafter, the technical construction according to the present invention will be described in more detail with reference to examples.

< 개질된 생분해제의 제조 ><Preparation of modified biodegradation agent>

개질된 생분해제에 대한 구체적인 제조예로는,Specific production examples of the modified biodegradation agent include,

PLA 수지 70 wt%와 에폭시화 대두유(ESO 132, NAM YA Co.) 30 wt%의 혼합물에 촉매 촉매 메틸 이미다졸 0.2 wt%(혼합물 전체 중량 대비 첨가량)를 첨가한 혼합조성물을 압출기하에서 작업온도 180 ℃의 조건하에서 압출하여 펠렛을 제조하였다.A mixed composition prepared by adding 0.2 wt% of catalyst catalyst methylimidazole (added in terms of the total weight of the mixture) to a mixture of 70 wt% of PLA resin and 30 wt% of epoxidized soybean oil (ESO 132, NAM YA Co.) Lt; 0 &gt; C to prepare pellets.

< 분해성 고분자 필름의 제조 >&Lt; Preparation of degradable polymer film >

폴리프로필렌 수지(롯데 케미칼, SFO-130A)와, 앞서 제조된 개질된 생분해제를 사용하고, 산화촉진제는 고체상 분말로 되어 있기 때문에 균일성과 압출성을 고려하여 마스터배치를 제조하여 하기의 표 1, 2에 제시된 바와 같이 조성물들로 혼련하여 불로운 필름 성형기를 이용하여 30 ㎛ 두께의 필름들을 성형하였다.Masterbatches were prepared in consideration of uniformity and extrudability because a polypropylene resin (Lotte Chemical, SFO-130A) and modified biodegradants prepared above were used and the oxidation promoter was a solid phase powder, 2, and the films were formed into films having a thickness of 30 占 퐉 using a blown film molding machine.

또한 이와 같이 성형된 폴리프로필렌 필름들의 분해도를 측정하기 위해 ASTM D5247 규격에 명시된 고분자 수지의 평균 분자량 분포의 변화를 조사하였으며 평균분자량은 고온 GPC 기기를 이용하여 측정하였다. In order to measure the degree of decomposition of the thus formed polypropylene films, the change in the average molecular weight distribution of the polymer resin specified in ASTM D5247 standard was examined, and the average molecular weight was measured using a high temperature GPC instrument.

그리고 각 조성물로 혼련하여 성형된 필름들은 KS M ISO 4892-3:2002 규격에 의해 UV 조사를 하였으며, 조사 시간에 따라 분해된 필름들의 평균분자량을 측정하여 비교하였다. UV 조사는 60 ℃에서 4시간 UV조사 후 4시간 물에 접촉시키기를 반복하는 방법으로 시행했으며, UV 조사량은 340 nm에서 0.76 W/㎡이다 .The films formed by kneading with each composition were subjected to UV irradiation according to KS M ISO 4892-3: 2002, and the average molecular weight of the films decomposed according to the irradiation time was measured and compared. UV irradiation was carried out by repeating 4 hours of UV irradiation at 60 ° C and 4 hours of contact with water, and the UV irradiation amount was 0.76 W / m 2 at 340 nm.

하기 표 1에, 고분자 수지로서 폴리프로필렌 수지(롯데 케미칼, SFO-130A)을 사용하여 조성된 분해성 고분자 수지 조성물(실시예 1-4)과, 비교예 1-3의 조성물을 이용하여 불로운 필름 성형기를 이용하여 30 ㎛ 두께로 성형된 필름들로 300h 동안 UV를 조사한 후의 평균분자량 측정결과를 나타내었다.The degradable polymer resin composition (Example 1-4) prepared by using a polypropylene resin (Lotte Chemical, SFO-130A) as a polymer resin and the composition of Comparative Example 1-3 were used in Table 1, The results of measurement of the average molecular weight after UV irradiation for 300 hours with the films formed into a thickness of 30 mu m using a molding machine are shown.

UV 조사후의 분자량분포Molecular weight distribution after UV irradiation 중량%weight% 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 PPPP 6565 8080 6767 8282 7070 7070 100100 개질된 PLAModified PLA 3030 1515 3030 1515 -- 3030 -- 세륨스테아레이트Cerium stearate 55 55 33 33 -- -- -- PLAPLA -- -- -- -- 3030 -- -- 평균분자량
(300h)
Average molecular weight
(300h)
5,0525,052 5,5215,521 7,8457,845 8,0248,024 200,862200,862 196,648196,648 240,412240, 412

표 1에서 보듯이 비교예 3의 UV 조사 전 PP 필름의 평균분자량은 240,412 이며 비교예 1, 2는 PP 수지와 개질된 PLA 및 PLA 수지가 첨가된 조성물로 평균분자량은 200,862, 196,648 로 비교예 3과 거의 변화가 없음을 알 수 있다.As shown in Table 1, the average molecular weight of the PP film before UV irradiation of Comparative Example 3 was 240,412, and Comparative Examples 1 and 2 were the compositions to which the PP resin and the modified PLA and the PLA resin were added. The average molecular weight was 200,862 and 196,648, And there is almost no change.

그러나 실시예 1-4에서 산화촉진제인 세륨 스테아레이트의 첨가시 평균분자량의 많은 감소변화를 보여주고 있다.However, in Example 1-4, the addition of cerium stearate, which is an oxidation promoter, shows a large decrease in average molecular weight.

이는 UV 하에서 세륨 스테아레이트의 촉매반응에 의해 PP 수지의 산화반응을 촉진키기 때문에 기인된다.This is because it accelerates the oxidation reaction of PP resin by the catalytic reaction of cerium stearate under UV.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조된 필름의 UV 조사전 상태(a)와 300h UV 조사 후 분해된 상태(b)를 비교하여 보인 것으로서, UV 조사 후 필름이 완전히 분말형태로 분해됨을 알 수 있다. FIG. 1 shows a comparison between a pre-UV state (a) of a film prepared using the degradable polymer resin composition according to Example 1 of the present invention and a decomposed state (b) after irradiation with 300 h of UV light, Is completely decomposed into a powder form.

상기 분해성 고분자필름의 생분해도를 측정하기 위해 KS M 3100-1규격시험에 준해 생분해능을 시험하였으며 기계적 물성 중 인장강도 및 인장신율은 KS M 3503 규격시험에 준해 시험하였으며 표 2에 나타내었다.In order to measure the biodegradability of the degradable polymer film, the biodegradability was tested in accordance with KS M 3100-1 standard test. The tensile strength and tensile elongation of the mechanical properties were tested in accordance with KS M 3503 standard test, and are shown in Table 2.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
34.734.7 36.236.2 35.335.3 37.837.8 30.630.6 32.532.5 35.235.2
인장신율
(%)
Tensile elongation
(%)
165.5165.5 185.2.185.2. 175.3175.3 190.1190.1 140.4140.4 170.4170.4 178.5178.5
생분해도
(45일,표준물질대비,
%)
Biodegradability
(45 days, compared to standard,
%)

81.2

81.2

75.3

75.3

78.8

78.8

76.4

76.4

65.7

65.7

78.1

78.1

5.5

5.5

표 2에서 보듯이 실시예 1-4는 PP 수지와 유사한 인장강도 및 인장 신율을 보여주고 있으며 비교예 1은 PP에 비해 낮은 값을 나타내고 있다. 생분해성 시험에서는 분해 고분자 조성물로 제조된 필름들은 생분해도가 우수함을 보여주고 있다.As shown in Table 2, Example 1-4 shows tensile strength and tensile elongation similar to those of PP resin, and Comparative Example 1 shows a lower value than PP. In the biodegradability test, the films produced from the decomposition polymer composition show excellent biodegradability.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 분해성 고분자 수지 조성물은 기계적 물성인 인성과 연성이 우수하고, 물, 이산화탄소 및 바이오메스 등으로 완전 분해가 가능하며 제조비용이 저렴하여 산업상 이용가능성이 매우 크다.As described above, the degradable polymer resin composition according to the present invention has excellent mechanical properties such as toughness and ductility, and can be completely decomposed by water, carbon dioxide, biomass, etc., and is low in manufacturing cost, .

Claims (7)

고분자 수지 40 ~ 90 wt%와,
산화촉진제 0.1 ~ 15 wt%와,
지방산 에스테르 화합물과 에폭시화 식물성유의 가교반응에 의해 제조되어 개질된 생분해제 9.5 ~ 50 wt%의 혼합으로 조성되는 것임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물.
40 to 90 wt% of a polymer resin,
0.1 to 15 wt% of an oxidation promoter,
And a mixture of 9.5 to 50 wt% of a biodegradable material prepared by a cross-linking reaction of a fatty acid ester compound and an epoxidized vegetable oil.
청구항 1에 있어서,
고분자 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, PET, 나일론, 셀로판 또는 폴리아세테이트 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상인 것임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polymer resin is one or more selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene, polystyrene, PET, nylon, cellophane, and polyacetate.
청구항 1에 있어서,
산화촉진제는 티타니움 스테아레이트, 철 스테아레이트, 구리 스테아레이트, 세륨 스테아레이트 또는 코발트 스테아레이트의 금속 카르복실염 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 화합물임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the oxidation accelerator is one or more compounds selected from the group consisting of titanium stearate, iron stearate, copper stearate, cerium stearate or metal carboxylate of cobalt stearate.
청구항 1에 있어서,
개질된 생분해제는,
지방산 에스테르 화합물 60 ~ 80 wt%와,
에폭시화 식물성유 20 ~ 40 wt%의 혼합물에 촉매를 첨가한 조성물을 170 ~ 180 ℃의 온도조건에서 압출하여 펠렛으로 제조한 것임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물.
The method according to claim 1,
The modified biodegradation agent,
60 to 80 wt% of a fatty acid ester compound,
Wherein the composition is prepared by extruding a composition prepared by adding a catalyst to a mixture of 20 to 40 wt% of an epoxidized vegetable oil at a temperature of 170 to 180 캜 to produce pellets.
청구항 4에 있어서,
지방산 에스테르 화합물은 polylactic acid(PLA), polyglycolic acid(PGA), polycaprolactone(PCL), polybutylene succinate(PBS), poly(butylenes adipate-co-terephthalate)(PBAT) 또는 이들의 공중합체 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 혼합물임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물.
The method of claim 4,
The fatty acid ester compound may be selected from among polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), polycaprolactone (PCL), polybutylene succinate (PBS), poly (butylenes adipate-co-terephthalate) Or a mixture of two of them.
청구항 4에 있어서,
에폭시화 식물성유는 에폭시화 대두유, 에폭시화 피마자유, 에폭시화 들기름 또는 에폭시화 포도씨유 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 혼합물임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물.
The method of claim 4,
Wherein the epoxidized vegetable oil is a mixture of one or two selected from the group consisting of epoxidized soybean oil, epoxidized castor oil, epoxidized oil, and epoxidized grape oil.
청구항 1 내지 청구항 6 중 선택되는 어느 한 항의 친환경 분해성 고분자 수지 조성물을 필름 성형기를 이용하여 20 ~ 40 ㎛ 두께의 필름으로 성형한 것임을 특징으로 하는 친환경 분해성 고분자 수지 조성물을 이용하여 제조된 필름.
A film produced by using the environmentally degradable polymer resin composition according to any one of claims 1 to 6, which is molded into a film having a thickness of 20 to 40 탆 by using a film forming machine.
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