KR20200099486A - Biodegradable polyester resin composition with improved compatibility - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a polyester resin composition with improved compatibility. More particularly, the present invention relates to a biodegradable polyester resin composition that improves compatibility between incompatible polyester resins having a large difference in the coefficient of thermal expansion, and significantly improves mechanical properties such as tear strength and elongation, and to a manufacturing method thereof.

Description

상용성이 개선된 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물{BIODEGRADABLE POLYESTER RESIN COMPOSITION WITH IMPROVED COMPATIBILITY}Biodegradable polyester resin composition with improved compatibility {BIODEGRADABLE POLYESTER RESIN COMPOSITION WITH IMPROVED COMPATIBILITY}

본 발명은 상용성이 개선된 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열팽창계수의 차가 큰 비상용성 폴리에스테르 수지 간의 상용성을 향상시키고, 인열강도, 신장률 등 기계적 물성이 현저히 향상된 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable polyester resin composition with improved compatibility, and more particularly, to improve compatibility between incompatible polyester resins having a large difference in thermal expansion coefficient, and significantly improve mechanical properties such as tear strength and elongation. It relates to a biodegradable polyester resin composition and a method of manufacturing the same.

최근 플라스틱 제품의 사용량이 급격히 증가함에 따라, 사용 후 이의 폐기에 따른 환경오염 문제가 심각한 실정이다. 이에, 생분해성 폴리에스테르 수지를 이용하여 각종 용기 및 포장지 등 다양한 분야에 적용하기 위한 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이러한 생분해성 폴리에스테르 수지는 환경에 존재하는 미생물의 효소 작용으로 인해 저분자 물질로 분해되고, 최종적으로는 물과 이산화탄소로 분해되는 생분해성을 나타내어 친환경적이다.With the recent rapid increase in the amount of plastic products used, environmental pollution problems caused by disposal of them after use are serious. Accordingly, development for application to various fields such as various containers and packaging papers using biodegradable polyester resins has been actively made. These biodegradable polyester resins are environmentally friendly because they are decomposed into low-molecular substances due to the enzyme action of microorganisms existing in the environment, and finally decomposed into water and carbon dioxide.

생분해성 폴리에스테르 수지로서 가격이 저렴하고 기계적 물성이 양호한 폴리락트산(polylactic acid, PLA)이 가장 널리 알려져 있으나, 인열강도 및 신장률이 낮고 충격에 의한 파손이 쉽게 발생하는 문제점이 있어 다양한 분야로 적용하기에 제약이 있다.As a biodegradable polyester resin, polylactic acid (PLA), which is inexpensive and has good mechanical properties, is the most widely known, but it is applied to various fields due to the problem of low tear strength and elongation and easily damaged by impact. There are restrictions on the following.

또한, 폴리락트산은 버블 안정성이 좋지 못하여 필름으로 제조하기 위한 블로우 성형 시 두께가 얇아진 부분에 구멍이 생기는 문제점이 있다. 상기 블로우 성형은 생산 속도가 높고 비용이 저렴하여 폭넓게 사용되고 있는 공정이나, 폴리락트산의 블로우 성형의 한계점으로 인해 제품화 및 상용화가 불가능한 실정이다.In addition, polylactic acid has poor bubble stability, and thus there is a problem in that a hole is formed in a portion having a thin thickness during blow molding for producing a film. The blow molding is a widely used process due to its high production speed and low cost, but it is impossible to commercialize and commercialize it due to the limitations of blow molding of polylactic acid.

종래 폴리락트산의 단점을 보완하고자 인열강도 및 신장률이 높은 다른 폴리에스테르 수지인 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체(polybutylene adipate terephthalate, PBAT) 등과 블렌딩하여 폴리락트산의 낮은 물성을 향상시키는 연구가 이루어지고 있다.In order to compensate for the disadvantages of conventional polylactic acid, a study to improve the low physical properties of polylactic acid by blending with polybutylene adipate terephthalate (PBAT), another polyester resin with high tear strength and elongation It is being done.

그러나, 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 포함한 다른 폴리에스테르 수지는 비교적 단가가 높고 폴리락트산과의 상용성이 매우 낮아 원하는 물성의 달성이 어려워 폴리락트산의 취약점이 개선되지 못하여, 이로부터 제조되는 폴리락트산 생분해성 필름이 쉽게 찢어지는 문제가 발생한다.However, other polyester resins, including polybutylene adipate-terephthalate copolymer, have a relatively high cost and very low compatibility with polylactic acid, making it difficult to achieve the desired physical properties, so that the vulnerability of polylactic acid cannot be improved. There is a problem that the polylactic acid biodegradable film is easily torn.

이러한 비상용성 문제를 개선하기 위하여, PLA/PBAT 블렌드 내 에폭시계, 퍼옥사이드계 및 이소시아네이트계 등 다양한 상용화제를 도입하여 PLA와 PBAT 간의 계면장력을 낮추는 연구가 시도되었으나, 여전히 두 수지 간의 상용성이 충분하지 못하여 적용에 어려움이 있다.In order to improve this incompatibility problem, research has been attempted to lower the interfacial tension between PLA and PBAT by introducing various compatibilizers such as epoxy, peroxide and isocyanate in the PLA/PBAT blend, but the compatibility between the two resins is still possible. It is not enough, so it is difficult to apply.

한편, 폴리락트산과 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체는 열팽창계수(coefficient of thermal expansion, CTE)에서 다소 차이를 나타내는데, 폴리락트산의 경우, 온도 구간에 따라 열팽창계수가 크게 달라지며 상온 내지 140℃에서 평균 열팽창계수가 199 ppm/℃로 나타난다. 또한, 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체의 경우 온도에 따라 열팽창계수가 선형적으로 증가하는 경향을 보이며, 상온 내지 170℃에서 평균 열팽창계수가 278 ppm/℃이다.On the other hand, polylactic acid and polybutylene adipate-terephthalate copolymer exhibit a slight difference in the coefficient of thermal expansion (CTE).In the case of polylactic acid, the coefficient of thermal expansion varies greatly depending on the temperature range, and from room temperature to 140 At °C, the average coefficient of thermal expansion is 199 ppm/℃. Further, in the case of the polybutylene adipate-terephthalate copolymer, the thermal expansion coefficient tends to increase linearly with temperature, and the average thermal expansion coefficient is 278 ppm/°C at room temperature to 170°C.

이러한 열팽창계수의 차이는, 폴리락트산과 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 고온에서 블렌딩 후 상온으로 냉각됨에 따라 두 수지 간의 수축률 차이에 의한 공극의 발생을 유발시킨다. 이에 따라, 블렌드 내 연속상인 폴리락트산에 분산상인 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체가 분산되어 평면상의 해도(sea-island) 구조를 형성하는 것이 아닌, 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체 분산상이 분리되어 나오면서, 표면이 거칠고 심지어는 찌그러진 블렌드의 형태를 나타낸다.This difference in coefficient of thermal expansion causes voids due to the difference in shrinkage between the two resins as the polylactic acid and polybutylene adipate-terephthalate copolymer are blended at high temperature and then cooled to room temperature. Accordingly, polybutylene adipate-terephthalate copolymer, which is a dispersed phase, is dispersed in polylactic acid, which is a continuous phase in the blend, to form a sea-island structure on a plane, but a polybutylene adipate-terephthalate copolymer As the dispersed phase separates, the surface becomes coarse and even shows the form of a crushed blend.

상기와 같이 고분자 블렌드 내 분산상이 연속상으로부터 분리되어 나오며 계면을 따라 공극을 발생하는 경우, 공극 방향을 따라 크랙의 발생이 매우 쉽게 유도되며 블렌드의 인열강도가 현저히 낮아지는 물성의 저하를 유발한다.As described above, when the dispersed phase in the polymer blend is separated from the continuous phase and pores are generated along the interface, the occurrence of cracks is very easily induced along the pore direction and the tear strength of the blend is significantly lowered, resulting in a decrease in physical properties. .

즉, 종래에는 다양한 상용화제를 도입하여 폴리락트산의 물성을 개선시키기 위해 사용되는 수지와 폴리락트산 수지간의 상용성을 높이는데 연구의 초점이 맞춰져 왔으나, 이러한 연구는 상용성이 낮은 두 수지간의 비상용성 문제를 궁극적으로 해결하진 못하였다.That is, in the past, research has focused on increasing the compatibility between the resin and the polylactic acid resin used to improve the physical properties of polylactic acid by introducing various compatibilizing agents, but these studies have been conducted in the incompatibility between two resins with low compatibility. It didn't ultimately solve the problem.

본 발명자는 비상용성을 갖는 두 수지의 평균 열팽창계수를 유사한 수준으로 조절함으로써 블렌드 내 공극의 발생을 최소화하여 상용성이 낮은 두 수지 간의 상용성을 개선시키고, 인열강도 등의 기계적 물성을 현저히 개선시킬 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.The present inventor minimizes the generation of voids in the blend by adjusting the average coefficient of thermal expansion of the two resins having incompatibility to a similar level, thereby improving the compatibility between the two resins with low compatibility, and remarkably improving mechanical properties such as tear strength. It was found that it could be made and the present invention was completed.

대한민국 공개특허공보 10-2015-0089091호Korean Patent Application Publication No. 10-2015-0089091

본 발명의 목적은 열팽창계수의 차가 큰 비상용성 폴리에스테르 수지 간의 상용성을 향상시켜 상용성이 현저히 개선된 폴리에스테르 수지 조성물을 제공하는 것으로, 보다 구체적으로, 우수한 생분해성을 나타내는 동시에 인열강도, 신장률 등 기계적 물성이 우수한 폴리에스테르 수지 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a polyester resin composition with remarkably improved compatibility by improving compatibility between incompatible polyester resins having a large difference in coefficient of thermal expansion, and more specifically, exhibiting excellent biodegradability and tear strength, It is to provide a polyester resin composition excellent in mechanical properties such as elongation.

또한 본 발명의 목적은 버블 안정성이 개선되어 블로우 성형성이 우수하고 높은 생산성을 가지는 폴리에스테르 수지 조성물을 제공하는 것이다.In addition, it is an object of the present invention to provide a polyester resin composition having improved bubble stability, excellent blow moldability and high productivity.

또한 본 발명의 목적은 상기 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법과 이를 이용하여 제조된 폴리에스테르 성형품을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for producing the polyester resin composition and a polyester molded article manufactured using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 지방족 생분해성 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물을 제공한다.The present invention for achieving the above object provides a polyester resin composition comprising an aliphatic biodegradable polyester, an aromatic polyester copolymer, and a thermal expansion coefficient modifier.

본 발명의 일 양태에서, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체는 25 내지 140℃에서의 평균 열팽창계수의 차가 50 ppm/℃ 이상일 수 있다.In one aspect of the present invention, the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer may have a difference in the average coefficient of thermal expansion at 25 to 140°C of 50 ppm/°C or more.

본 발명의 일 양태에서, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체는 유리전이온도의 차가 60℃ 이상일 수 있다.In one aspect of the present invention, the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer may have a difference in glass transition temperature of 60°C or more.

본 발명의 일 양태에서, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 중량비는 5:5 내지 9:1일 수 있다.In one aspect of the present invention, the weight ratio of the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer may be 5:5 to 9:1.

본 발명의 일 양태에서, 상기 열팽창계수 조절제는 4족 금속 알콕사이드군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.In one aspect of the present invention, the thermal expansion coefficient modifier may be any one or a mixture of two or more selected from the group 4 metal alkoxide group.

본 발명의 일 양태에서, 상기 열팽창계수 조절제는 티타늄 알콕사이드에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.In one aspect of the present invention, the thermal expansion coefficient modifier may be any one or a mixture of two or more selected from titanium alkoxide.

본 발명의 일 양태에서, 상기 열팽창계수 조절제의 함량은 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 혼합 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부일 수 있다.In one aspect of the present invention, the content of the thermal expansion coefficient modifier may be 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin of the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer.

본 발명의 일 양태에서, 폴리에스테르 수지 조성물은 열팽창계수 조절제로서 트리글리세라이드를 더 포함할 수 있다.In one aspect of the present invention, the polyester resin composition may further include a triglyceride as a thermal expansion coefficient modifier.

본 발명의 일 양태에서, 상기 방향족 폴리에스테르 공중합체의 유리전이온도는 -60 내지 25℃일 수 있다.In one aspect of the invention, the glass transition temperature of the aromatic polyester copolymer may be -60 to 25 ℃.

본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 수지 조성물은 지방족 생분해성 폴리에스테르가 연속상을 형성하며 해도(sea-island) 구조를 가지는 폴리에스테르 수지 조성물일 수 있다.In one aspect of the present invention, the polyester resin composition may be a polyester resin composition in which aliphatic biodegradable polyester forms a continuous phase and has a sea-island structure.

또한, 본 발명은 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 마스터배치 조성물에 지방족 생분해성 폴리에스테르를 혼합하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of preparing a polyester masterbatch composition comprising an aromatic polyester copolymer and a thermal expansion coefficient modifier; And mixing an aliphatic biodegradable polyester in the masterbatch composition.

본 발명의 일 양태에서, 상기 열팽창계수 조절제의 함량은 방향족 폴리에스테르 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부일 수 있다.In one aspect of the present invention, the content of the thermal expansion coefficient modifier may be 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the aromatic polyester copolymer.

또한, 본 발명은 상기의 폴리에스테르 수지 조성물을 압출 또는 사출시켜 제조된 폴리에스테르 성형품을 제공하며, 상기 폴리에스테르 성형품은 지방족 생분해성 폴리에스테르로부터 제조된 성형품 대비 인열강도가 현저히 우수한 것일 수 있다.In addition, the present invention provides a polyester molded article manufactured by extrusion or injection of the polyester resin composition, and the polyester molded article may have remarkably excellent tear strength compared to a molded article manufactured from aliphatic biodegradable polyester.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 종래 지방족 생분해성 폴리에스테르 수지에 비해 인열강도 및 수축률 등의 기계적 강도가 뛰어나 지방족 생분해성 폴리에스테르 수지의 낮은 물성으로 인한 사용상의 문제를 극복할 수 있으며, 자연 상태에서 완전 생분해됨으로써 환경오염을 유발시키지 않는 장점이 있다.The polyester resin composition according to the present invention has superior mechanical strength such as tear strength and shrinkage compared to the conventional aliphatic biodegradable polyester resin, and can overcome problems in use due to the low physical properties of the aliphatic biodegradable polyester resin. It has the advantage of not causing environmental pollution by being completely biodegradable in the state.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 열팽창계수의 차가 큰 비상용성 폴리에스테르 수지의 열팽창계수를 유사한 수준으로 조절함에 따라, 상용성이 현저히 향상되어 서로 다른 수지간의 비상용성 문제를 궁극적으로 해결할 뿐만 아니라, 현저히 개선된 물성을 나타내는 장점이 있다.In addition, the polyester resin composition according to the present invention has a remarkably improved compatibility by controlling the thermal expansion coefficient of the incompatible polyester resin having a large difference in thermal expansion coefficient to a similar level, thereby ultimately solving the incompatibility problem between different resins. Rather, it has the advantage of showing remarkably improved physical properties.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 종래 낮은 버블 안정성이 개선되어 우수한 블로우 성형성을 나타냄에 따라, 생산성 및 응용 가능성이 우수한 장점이 있다.In addition, as the polyester resin composition according to the present invention exhibits excellent blow moldability by improving conventional low bubble stability, it has an advantage of excellent productivity and applicability.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 수지의 단면을 측정한 SEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 수지의 단면을 측정한 SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 폴리에스테르 수지의 단면을 측정한 SEM 사진이다.
1 is a SEM photograph of a cross section of a polyester resin according to an embodiment of the present invention.
2 is an SEM photograph of a cross section of a polyester resin according to an embodiment of the present invention.
3 is a SEM photograph of a cross section of a polyester resin according to a comparative example of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples or examples including the accompanying drawings. However, the following specific examples or examples are only one reference for describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and may be implemented in various forms.

또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.In addition, unless otherwise defined, all technical and scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. The terms used in the description in the present invention are merely intended to effectively describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.

또한 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 유리전이온도는 특별한 정의가 없는 한 5℃/min의 속도로 시차주사열량계(Differential scanning calorimetry, DSC)로 측정하여 정의된 것을 의미한다.In addition, the glass transition temperature used in the specification and the appended claims means that it is measured by differential scanning calorimetry (DSC) at a rate of 5°C/min unless otherwise defined.

또한 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 열팽창계수는 특별한 정의가 없는 한 ASTM D696에 따라 정의된 것을 의미한다.In addition, the coefficient of thermal expansion used in the specification and the appended claims means those defined according to ASTM D696, unless otherwise specified.

또한 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 방향족 폴리에스테르 공중합체는 특별한 정의가 없는 한, 서로 다른 방향족 단량체로부터 유도된 폴리에스테르 또는 지방족 단량체와 방향족 단량체의 혼합물로부터 유도된 폴리에스테르를 통칭하는 공중합체를 의미한다.In addition, the aromatic polyester copolymer used in the specification and the appended claims, unless otherwise specified, refers to a copolymer collectively referred to as polyester derived from different aromatic monomers or polyester derived from a mixture of aliphatic and aromatic monomers. it means.

또한 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다. In addition, the singular form used in the specification and the appended claims may be intended to include the plural form unless otherwise indicated in the context.

본 발명은 비상용성을 갖는 폴리에스테르 수지 간의 상용성을 현저히 향상시켜 블로우 성형성이 우수하고 인열강도 등의 기계적 물성이 탁월한 동시에 생분해성을 나타내는 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester resin composition that significantly improves compatibility between polyester resins having incompatibility so as to exhibit excellent blow moldability and excellent mechanical properties such as tear strength and biodegradability.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 지방족 생분해성 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 포함한다.The polyester resin composition according to the present invention includes an aliphatic biodegradable polyester, an aromatic polyester copolymer, and a thermal expansion coefficient regulator.

본 발명에서 사용되는 지방족 생분해성 폴리에스테르는 미생물 또는 물에 의하여 분해되는 생분해 특성을 나타내는 것으로서, 공지된 생분해성을 갖는 지방족 폴리에스테르라면 제한 없이 사용할 수 있다.The aliphatic biodegradable polyester used in the present invention exhibits a biodegradable property that is degraded by microorganisms or water, and any aliphatic polyester having known biodegradability can be used without limitation.

지방족 생분해성 폴리에스테르를 구성하는 지방족 반복단위의 총 탄소수는 2 내지 15일 수 있다. 구체적인 예를 들면, 폴리락트산(polylactic acid), 폴리글리콜산(polyglycolic acid), 폴리카프로락톤(polycaprolactone), 폴리부틸렌아디페이트(polybutylene adipate), 폴리에틸렌숙시네이트(polyethylene succinate), 폴리부틸렌숙시네이트(polybutylene succinate), 폴리3-히드록시부티레이트(poly-3-hydroxybutyrate) 등이 예시될 수 있으나 이에 제한받지 않는다.The total number of carbon atoms of the aliphatic repeating unit constituting the aliphatic biodegradable polyester may be 2 to 15. Specific examples, polylactic acid, polyglycolic acid, polycaprolactone, polybutylene adipate, polyethylene succinate, polybutylene succinate (polybutylene succinate), poly3-hydroxybutyrate, and the like may be exemplified, but are not limited thereto.

상기 지방족 생분해성 폴리에스테르로서 바람직하게는 가격이 저렴하고 내열성 및 투명성이 우수한 폴리락트산을 사용할 수 있다.As the aliphatic biodegradable polyester, polylactic acid, which is preferably inexpensive and excellent in heat resistance and transparency, may be used.

구체적으로, 상기 폴리락트산(polylactic acid, PLA)은 D-락타이드(D-Lactide), L-락타이드(L-Lactide) 또는 D,L-락타이드(D,L-Lactide)로부터 유래된 모노머로부터 중합되는 것으로서, 용도에 따라 모노머의 함량을 조절하여 폴리락트산 단독중합체 및 다른 지방족 a-히드록시산(a-hydroxy acid, AHA)과의 공중합체로 사용할 수 있으며, 중량평균분자량은 10,000 내지 1,00,000 g/mol, 구체적으로 50,000 내지 500,000 g/mol인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Specifically, the polylactic acid (PLA) is a monomer derived from D-lactide, L-Lactide, or D,L-lactide (D,L-Lactide). It is polymerized from, and can be used as a polylactic acid homopolymer and a copolymer with other aliphatic a-hydroxy acid (AHA) by adjusting the content of the monomer according to the use, and the weight average molecular weight is 10,000 to 1 ,00,000 g/mol, specifically 50,000 to 500,000 g/mol, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에서 사용되는 방향족 폴리에스테르 공중합체는 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르의 낮은 물성을 보완하기 위한 것으로 공지된 방향족 폴리에스테르 공중합체라면 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로 상기 방향족 폴리에스테르 공중합체는 지방족/방향족 생분해성 폴리에스테르 공중합체일 수 있으며, 지방족/방향족 생분해성 폴리에스테르 공중합체에 포함되는 방향족 치환기가 함유된 반복단위의 총 탄소수는 6 내지 30일 수 있다. In addition, the aromatic polyester copolymer used in the present invention may be used without limitation as long as it is an aromatic polyester copolymer known to compensate for the low physical properties of the aliphatic biodegradable polyester. Specifically, the aromatic polyester copolymer may be an aliphatic/aromatic biodegradable polyester copolymer, and the total number of carbon atoms of the repeating unit containing an aromatic substituent included in the aliphatic/aromatic biodegradable polyester copolymer may be 6 to 30 days. have.

구체적인 예를 들면 폴리부틸렌아디페이트-테레프탈레이트 공중합체(polybutylene adipate-co-terephthalate, PBAT) 및 폴리부틸렌아디페이트-부틸렌숙시네이트테레프탈레이트 공중합체 (polybutylene adipate-co-butylene succinate terephthalate, PBAST) 등이 예시될 수 있다. 상기 지방족/방향족 생분해성 폴리에스테르 공중합체는 지방족 생분해성 폴리에스테르에 비해 가격은 상대적으로 높으나, 인장강도, 내습성, 가공성이 우수한 특성을 가지고 있다.Specific examples include polybutylene adipate-co-terephthalate (PBAT) and polybutylene adipate-butylene succinate terephthalate copolymer (polybutylene adipate-co-butylene succinate terephthalate, PBAST). ) And the like may be illustrated. The aliphatic/aromatic biodegradable polyester copolymer has a relatively high price compared to the aliphatic biodegradable polyester, but has excellent tensile strength, moisture resistance, and processability.

상기 방향족 폴리에스테르 공중합체로서 바람직하게는 생분해성을 나타내면서 인장강도, 인열강도, 내구성 및 가공성이 우수한 폴리부틸렌아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 사용할 수 있다.As the aromatic polyester copolymer, a polybutylene adipate-terephthalate copolymer having excellent tensile strength, tear strength, durability and workability while preferably exhibiting biodegradability may be used.

구체적으로, 상기 폴리부틸렌아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 폴리락트산과 함께 사용할 경우, 폴리락트산의 우수한 생분해성을 유지하면서 낮은 신장률 및 인열강도 등의 기계적 물성을 개선할 수 있어 효과적이다.Specifically, when the polybutylene adipate-terephthalate copolymer is used together with polylactic acid, it is effective to improve mechanical properties such as low elongation and tear strength while maintaining excellent biodegradability of polylactic acid.

상기 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체의 중량평균 분자량은 10,000 내지 500,000 g/mol, 구체적으로 20,000 내지 100,000 g/mol인 것일 수 있다. 상기 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체가 상기 중량 평균 분자량을 가짐에 따라, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물로부터 제조된 필름이 적절한 인열 강도 등의 기계적 물성을 가질 수 있으며, 동시에 양호한 생분해성을 나타낼 수 있다. The weight average molecular weight of the polybutylene adipate-terephthalate copolymer may be 10,000 to 500,000 g/mol, specifically 20,000 to 100,000 g/mol. As the polybutylene adipate-terephthalate copolymer has the weight average molecular weight, the film prepared from the polyester resin composition according to the present invention can have mechanical properties such as appropriate tear strength, and at the same time have good biodegradability. Can represent.

상기 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체는 주쇄를 형성하는 반복단위로 부틸렌 아디페이트 반복단위와 부틸렌 테레프탈레이트 반복단위를 포함하며 몰비로 1:9 내지 9:1, 구체적으로 3:7 내지 7:3일 수 있다.The polybutylene adipate-terephthalate copolymer includes a butylene adipate repeating unit and a butylene terephthalate repeating unit as repeating units forming a main chain, in a molar ratio of 1:9 to 9:1, specifically 3:7. To 7:3.

본 발명의 일 양태에서, 상기 열팽창계수 조절제는 비상용성을 갖는 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체간의 상용성을 현저히 향상시키고 폴리에스테르 수지 조성물에 우수한 기계적 물성을 부여하는 것으로, 금속 알콕사이드군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하는 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the thermal expansion coefficient modifier remarkably improves the compatibility between the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer having incompatibility and imparts excellent mechanical properties to the polyester resin composition, metal alkoxide group Any one or a mixture of two or more selected from may be used.

구체적으로, 상기 금속 알콕사이드는 4족 금속 알콕사이드일 수 있으며, 구체적인 일 예로, 티타늄에톡사이드, 지르코니움에톡사이드, 지르코늄프로폭사이드, 티타늄프로폭사이드, 티타늄아이소프로폭사이드, 지르코늄아이소프로폭사이드, 티타늄부톡사이드, 티타늄 t-부톡사이드, 지르코늄부톡사이드 및 지르코늄 t-부톡사이드 등이 예시될 수 있으나 이에 제한받지 않는다.Specifically, the metal alkoxide may be a Group 4 metal alkoxide, and as a specific example, titanium ethoxide, zirconium ethoxide, zirconium propoxide, titanium propoxide, titanium isopropoxide, zirconium isopro Foxside, titanium butoxide, titanium t-butoxide, zirconium butoxide and zirconium t-butoxide may be exemplified, but are not limited thereto.

상기 금속 알콕사이드의 바람직한 일 예로서, 티타늄 C1~C4 알콕사이드에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합일 수 있으며, 구체적인 일 예로 티타늄 부톡사이드를 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체와 사용하는 경우, 비상용성을 갖는 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체 두 수지간의 계면장력을 낮추고 계면에서 발생되는 공극의 발생을 방지하는 효과가 매우 뛰어나다.As a preferred example of the metal alkoxide, it may be any one or a combination of two or more selected from titanium C1 to C4 alkoxide, and a specific example when using titanium butoxide with aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer, The effect of lowering the interfacial tension between the two resins of the aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer having incompatibility and preventing the generation of voids at the interface is excellent.

구체적으로, 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체의 열팽창계수의 차가 큰 경우, 두 고분자의 계면에서 공극이 형성되어 공극 방향을 따라 크랙의 발생이 유도되고, 이에 따라 인열강도 등의 물성이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물은 상기의 금속알콕사이드를 포함함에 따라, 조성물 내 서로 다른 폴리에스테르 수지 간의 열팽창계수의 차가 큼에도 불구하고 계면에서 공극이 발생하지 않으며, 분산성이 탁월하여 우수한 신장률 및 인열강도를 나타내는 장점이 있다.Specifically, when the difference in the coefficient of thermal expansion between the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer is large, pores are formed at the interface between the two polymers, leading to the occurrence of cracks along the pore direction, and thus physical properties such as tear strength. There is a problem that this remarkably deteriorates. However, as the polyester resin composition of the present invention contains the metal alkoxide, no voids occur at the interface despite the large difference in the coefficient of thermal expansion between the different polyester resins in the composition, and excellent dispersibility results in excellent elongation. And it has the advantage of showing the tear strength.

본 발명의 일 양태에서, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체는 25 내지 140℃에서의 평균 열팽창계수의 차가 50 ppm/℃ 이상, 구체적으로 70 ppm/℃ 이상, 보다 구체적으로 80 ppm/℃ 이상인 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer has a difference in average coefficient of thermal expansion at 25 to 140°C of 50 ppm/°C or more, specifically 70 ppm/°C or more, and more specifically 80 ppm It may be above /℃.

또한, 25 내지 140℃에서 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르의 열팽창계수는 10 내지 500 ppm/℃, 구체적으로 30 내지 400 ppm/℃, 보다 구체적으로 50 내지 300 ppm/℃일 수 있으며, 방향족 폴리에스테르 공중합체는 10 내지 500 ppm/℃, 구체적으로 100 내지 450 ppm/℃, 보다 구체적으로 200 내지 400 ppm/℃일 수 있다.In addition, the coefficient of thermal expansion of the aliphatic biodegradable polyester at 25 to 140°C may be 10 to 500 ppm/°C, specifically 30 to 400 ppm/°C, more specifically 50 to 300 ppm/°C, and the aromatic polyester copolymer The coalescence may be 10 to 500 ppm/°C, specifically 100 to 450 ppm/°C, and more specifically 200 to 400 ppm/°C.

일반적으로 고체는 온도가 상승함에 따라 체적이 늘어나며, 이와 반대로 외부로 열을 방출하게 되면 온도가 감소함에 따라 체적이 감소하는데, 이 때 고체의 온도가 1℃ 증가하였을 때 특정한 방향으로 늘어난 길이를 열팽창계수로 정의하며, 이는 물체의 유리전이온도 및 수축률과 밀접한 관계를 가진다.In general, the volume of a solid increases as the temperature rises. On the contrary, when the temperature of the solid is released, the volume decreases as the temperature decreases. In this case, when the temperature of the solid increases by 1℃, the length of the solid is thermally expanded in a specific direction. It is defined as a coefficient, which has a close relationship with the glass transition temperature and shrinkage of an object.

구체적으로, 고분자를 140℃ 이상의 고온에서 열가공 후 상온으로 냉각시킬 때 고분자의 유리전이온도가 상온 이상일 경우, 유리전이온도 이하인 상온으로 냉각됨에 따라 고분자가 크게 수축하여 높은 수축률을 나타낸다.Specifically, when the polymer is cooled to room temperature after thermal processing at a high temperature of 140° C. or higher, when the glass transition temperature of the polymer is above room temperature, the polymer shrinks significantly and exhibits a high shrinkage rate as the polymer is cooled to room temperature below the glass transition temperature.

반면, 고분자의 유리전이온도가 상온 이하일 경우에는 냉각에 따른 고분자의 수축히 서서히 일어나며 낮은 수축률을 나타낸다.On the other hand, when the glass transition temperature of the polymer is less than room temperature, the polymer shrinks gradually due to cooling and exhibits a low shrinkage rate.

즉, 서로 다른 열팽창계수를 갖는 두 고분자를 함께 열가공한 후 상온으로 냉각시키는 경우에 있어서, 두 고분자간의 유리전이온도 차이가 크고, 어느 한 고분자의 유리전이온도가 상온 이상일 경우, 두 고분자는 수축률에서 현저한 차이를 나타내는데, 이에 따라 제조되는 고분자 블렌드 내 수축률 차이에 의해 계면에서 다량의 공극의 발생이 유발된다.That is, when two polymers having different coefficients of thermal expansion are thermally processed together and then cooled to room temperature, the difference in the glass transition temperature between the two polymers is large, and when the glass transition temperature of one polymer is above room temperature, the two polymers have a shrinkage ratio. There is a significant difference in the resulting polymer blend, which causes the generation of a large amount of voids at the interface due to the difference in shrinkage in the polymer blend.

그러나, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 지방족 생분해성 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 함께 사용함으로써, 상기 두 고분자의 평균 열팽창계수가 유사한 수준으로 조절되어 공극의 발생이 최소화되고, 이에 따라 고분자 간의 상용성이 극대화되어 현저히 향상된 물성을 나타내는 효과를 가진다.However, in the polyester resin composition according to the present invention, by using an aliphatic biodegradable polyester, an aromatic polyester copolymer, and a thermal expansion coefficient modifier together, the average coefficient of thermal expansion of the two polymers is adjusted to a similar level, thereby minimizing the occurrence of voids. As a result, the compatibility between polymers is maximized, thereby having the effect of showing remarkably improved physical properties.

본 발명의 일 양태에서, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체는 유리전이온도의 차가 60℃ 이상, 구체적으로 70℃ 이상, 보다 구체적으로 80℃ 이상인 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer may have a difference in glass transition temperature of 60°C or higher, specifically 70°C or higher, and more specifically 80°C or higher.

또한, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르의 유리전이온도는 25 내지 170℃, 구체적으로 35 내지 140℃, 보다 구체적으로 50 내지 100℃일 수 있으며, 방향족 폴리에스테르 공중합체의 유리전이온도는 -60 내지 25℃, 구체적으로 -50 내지 10℃, 보다 구체적으로 -40 내지 0℃인 것일 수 있다.In addition, the glass transition temperature of the aliphatic biodegradable polyester may be 25 to 170 °C, specifically 35 to 140 °C, more specifically 50 to 100 °C, and the glass transition temperature of the aromatic polyester copolymer is -60 to 25 It may be ℃, specifically -50 to 10 ℃, more specifically -40 to 0 ℃.

본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물은 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체가 각각 상기 유리전이온도를 가지면서 상기 범위의 큰 유리전이온도 차이를 나타냄에 따라 두 고분자 간의 상용성이 매우 나쁨에도 불구하고, 열팽창계수에 따른 비상용성 문제가 궁극적으로 해결되어 계면의 공극 발생 없이 우수한 상용성을 나타내며, 뛰어난 물성의 향상 효과를 가진다.In the polyester resin composition of the present invention, since the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer each have the glass transition temperature and exhibit a large difference in the glass transition temperature within the above range, the compatibility between the two polymers is very poor. And, the incompatibility problem according to the coefficient of thermal expansion is ultimately solved, showing excellent compatibility without generating voids at the interface, and having an effect of improving excellent physical properties.

본 발명의 일 양태에서, 상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 중량비는 1:9 내지 9:1일 수 있으며, 구체적으로 5:5 내지 9:1, 보다 구체적으로 6:4 내지 9:1, 더욱 구체적으로 7:3 내지 9:1인 것일 수 있다.In one aspect of the present invention, the weight ratio of the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer may be 1:9 to 9:1, specifically 5:5 to 9:1, more specifically 6:4 to 9:1, more specifically 7:3 to 9:1 may be.

종래 지방족 생분해성 폴리에스테르의 취약한 물성을 개선하기 위하여 방향족 폴리에스테르 공중합체를 사용하는 경우, 두 고분자 간의 상용성이 매우 나빠 원하는 물성의 달성이 어려우며 공지의 상용화제가 필수적으로 사용되는 반면, 본 발명의 생분해성 폴리에스테르 수지 조성물은 상기 범위의 높은 지방족 생분해성 폴리에스테르 함량을 가짐에 따라 우수한 생분해성, 내열성, 투명성 및 응용 가능성을 나타냄과 동시에 신장률, 인열강도, 성형성 등이 현저히 향상되어, 다양한 분야로 실제 적용할 수 있는 효과가 있다.In the case of using an aromatic polyester copolymer to improve the weak physical properties of the conventional aliphatic biodegradable polyester, the compatibility between the two polymers is very poor, so it is difficult to achieve the desired physical properties, and a known compatibilizer is essentially used. As the biodegradable polyester resin composition has a high aliphatic biodegradable polyester content in the above range, it exhibits excellent biodegradability, heat resistance, transparency and applicability, and at the same time, elongation, tear strength, and moldability are remarkably improved. There is an effect that can be applied to the field.

본 발명의 일 양태에서, 상기 열팽창계수 조절제인 4족 금속 알콕사이드의 함량은 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 혼합 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부, 구체적으로 0.05 내지 3 중량부, 보다 구체적으로, 0.1 내지 2 중량부로 사용할 수 있다. 상기 범위에서 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체의 상용성이 보다 효과적으로 개선되며, 뛰어난 인열강도 및 신장률을 나타낸다.In one aspect of the present invention, the content of the group 4 metal alkoxide as the thermal expansion coefficient modifier is 0.01 to 5 parts by weight, specifically 0.05 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin of the aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer Parts, more specifically, may be used in 0.1 to 2 parts by weight. In the above range, the compatibility of the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer is more effectively improved, and excellent tear strength and elongation are exhibited.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물은 지방족 생분해성 폴리에스테르가 연속상을 형성하며 해도(sea-island) 구조를 가지는 것일 수 있다.In addition, the polyester resin composition of the present invention may have an aliphatic biodegradable polyester forming a continuous phase and having a sea-island structure.

구체적으로 도 3을 참조하여 설명하면, 서로 다른 열팽창계수를 갖는 두 고분자를 함께 열가공한 후 상온으로 냉각시킬 때, 두 고분자간의 유리전이온도 차이가 크고, 어느 한 고분자의 유리전이온도가 상온 이상일 경우, 두 고분자는 수축률에서 현저한 차이를 나타내게 되는데, 이 경우 두 고분자간의 수축률 차이에 의해 계면에서 공극의 발생이 유발된다. 이에 따라, 열팽창계수가 상대적으로 작고 유리전이온도가 상온 이하이며 수축률이 큰 연속상으로부터 열팽창계수가 크고 유리전이온도가 상온 이하인 분산상이 냉각됨에 따라 서서히 분리되어 나오면서, 두 고분자의 계면에서 공극이 다량 형성되어 거친 표면을 나타낸다.Specifically, referring to FIG. 3, when two polymers having different coefficients of thermal expansion are thermally processed together and then cooled to room temperature, the difference in the glass transition temperature between the two polymers is large, and the glass transition temperature of one polymer is at least room temperature. In this case, the two polymers exhibit a remarkable difference in the shrinkage rate, and in this case, the generation of voids at the interface is caused by the difference in shrinkage rate between the two polymers. Accordingly, as the dispersed phase having a large coefficient of thermal expansion and a glass transition temperature of less than room temperature is cooled from a continuous phase with a relatively small coefficient of thermal expansion and a glass transition temperature of less than room temperature and a high shrinkage rate, it gradually separates, resulting in a large amount of voids at the interface of the two polymers. Is formed to show a rough surface.

본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물의 경우 도 1을 참조하여 설명하면, 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체가 비교적 큰 열팽창계수의 차를 가짐에도 불구하고, 방향족 폴리에스테르 공중합체가 지방족 생분해성 폴리에스테르 연속상에 용이하게 분산되어, 공극의 형성 없이 우수한 분산성을 가지면서 지방족 생분해성 폴리에스테르 연속상에 방향족 폴리에스테르 공중합체 분산상이 분산되어 평면상의 해도(sea-island) 구조가 바람직하게 형성될 수 있다.In the case of the polyester resin composition of the present invention, referring to FIG. 1, although the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer have a relatively large difference in the coefficient of thermal expansion, the aromatic polyester copolymer has an aliphatic biodegradability. It is easily dispersed in the continuous polyester phase, has excellent dispersibility without formation of voids, and the aromatic polyester copolymer dispersed phase is dispersed in the aliphatic biodegradable polyester continuous phase to form a planar sea-island structure preferably Can be.

이에 따라, 본 발명의 폴리에스테르 수지 조성물 내 두 고분자의 비상용성 문제가 궁극적으로 해결되어 뛰어난 상용성을 나타내며, 인열강도, 신장률 등의 기계적 물성이 현저히 향상되는 효과를 가진다.Accordingly, the problem of the incompatibility of the two polymers in the polyester resin composition of the present invention is ultimately solved to show excellent compatibility, and mechanical properties such as tear strength and elongation are remarkably improved.

본 발명의 바람직한 일 양태에서, 폴리에스테르 수지 조성물은 열팽창계수 조절제로서 트리글리세라이드를 더 포함할 수 있다.In a preferred aspect of the present invention, the polyester resin composition may further include a triglyceride as a thermal expansion coefficient modifier.

트리글리세라이드는 글리세린 한 분자에 지방산 분자 2 또는 3개가 에스테르 결합을 통해 결합된 물질로서, 지방산 분자의 총 탄소수는 C6 내지 C30일 수 있고, 구체적으로 C8 내지 C20일 수 있다.Triglyceride is a substance in which 2 or 3 fatty acid molecules are bonded to one molecule of glycerin through an ester bond, and the total number of carbon atoms of the fatty acid molecule may be C6 to C30, and specifically C8 to C20.

트리글리세라이드는 통상적으로 가소제로 사용될 수 있으나, 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 블렌드에서 가소화 성능은 좋지 않은 것으로 알려져 있으며, 열팽창계수를 조절할 수 있는 성질 역시 가지고 있지 않다. 그러나 열팽창계수 조절제인 4족 금속 알콕사이드와 함께 트리글리세라이드가 사용될 경우, 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체와 고온 조건에서 혼합시 트리글리세라이드의 에스테르 결합이 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 에스테르 결합과 교환반응이 발생할 수 있다. 트리글리세라이드와 폴리에스테르 사이의 에스테르 교환반응에 의해 지방족 생분해성 폴리에스테르의 경우 가지형(branch) 구조의 지방족 생분해성 폴리에스테르가 생성될 수 있으며, 또한 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체가 서로 결합된 가지형 폴리에스테르가 생성될 수 있다.Triglyceride may be used as a plasticizer in general, but it is known that the plasticization performance is poor in the blend of aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer, and it does not have the property of controlling the thermal expansion coefficient. However, when triglycerides are used together with a group 4 metal alkoxide, which is a thermal expansion coefficient modifier, when mixed with aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymers under high temperature conditions, the ester bond of triglycerides is coherent with aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester. Ester bonds and exchange reactions of the coalescence may occur. In the case of aliphatic biodegradable polyester by transesterification between triglyceride and polyester, aliphatic biodegradable polyester having a branch structure can be produced, and aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer Branched polyesters bonded to each other can be produced.

상기 가지형 구조의 지방족 생분해성 폴리에스테르는 직쇄형 구조의 지방족 생분해성 폴리에스테르에 비해 결정 구조의 부피 분율이 감소하고, 무정형 구조로 존재하는 고분자 사슬의 운동성이 증가하면서 유리전이온도의 감소를 유도할 수 있으며, 냉각과정 중 온도의 감소에 따른 체적 감소율이 줄어들 수 있다. 이에 따라 가지형 구조의 지방족 생분해성 폴리에스테르가 혼합된 지방족 생분해성 폴리에스테르의 열팽창계수는 방향족 폴리에스테르 공중합체와 유사한 수준으로 조절될 수 있어 공극의 발생이 최소화될 수 있는 효과를 가질 수 있다.The aliphatic biodegradable polyester of the branched structure induces a decrease in the glass transition temperature while reducing the volume fraction of the crystal structure and increasing the mobility of the polymer chain present in the amorphous structure compared to the aliphatic biodegradable polyester of the straight chain structure. The volume reduction rate may be reduced due to the decrease in temperature during the cooling process. Accordingly, the thermal expansion coefficient of the aliphatic biodegradable polyester mixed with the aliphatic biodegradable polyester having a branched structure can be adjusted to a level similar to that of the aromatic polyester copolymer, so that the generation of voids can be minimized.

또한, 트리글리세라이드에 존재하는 글리세린을 매개로 하여 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체가 서로 결합된 구조의 공중합체는 해도(sea-island) 구조의 계면에 바람직하게 위치하여 공극의 발생을 최소화시키고 고분자 간의 상용성을 더욱 극대화시킴에 따라 인성(toughness)를 향상시켜 인열강도 및 신장률이 더욱 향상될 수 있다.In addition, a copolymer having a structure in which an aliphatic biodegradable polyester and an aromatic polyester copolymer are bonded to each other through glycerin present in triglycerides is preferably located at the interface of a sea-island structure to prevent the generation of voids. By minimizing and further maximizing the compatibility between polymers, toughness can be improved, and tear strength and elongation can be further improved.

상기 트리글리세라이드의 함량은 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 혼합 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부, 구체적으로 0.5 내지 10 중량부, 보다 구체적으로, 1 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. The content of the triglyceride may be used in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, specifically 0.5 to 10 parts by weight, more specifically, 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed resin of the aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer. have.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 해당 기술분야에서 자명하게 사용되는 첨가제라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 가소제, 점도조절제, 무기필러, 산화방지제, 아마이드계 왁스, 안료, 난연제, 대전방지제, 항균제, 생분해촉진제, 열안정제, 광안정제, 내후안정제, 자외선흡수제 및 블로킹 방지제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 각각의 첨가제는 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 혼합 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부로 사용할 수 있다.The polyester resin composition according to the present invention can be used without limitation as long as it is an additive that is obviously used in the relevant technical field, for example, a plasticizer, a viscosity modifier, an inorganic filler, an antioxidant, an amide wax, a pigment, a flame retardant, an antistatic agent, Any one or two or more additives selected from antibacterial agents, biodegradation accelerators, thermal stabilizers, light stabilizers, weather stabilizers, ultraviolet absorbers, and anti-blocking agents may be further included. Each of the additives may be used in an amount of 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin of an aliphatic biodegradable polyester and an aromatic polyester copolymer.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법에 관해 설명하면 다음과 같다.A description will be given of a method for producing a polyester resin composition according to the present invention.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법은 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 마스터배치 조성물에 지방족 생분해성 폴리에스테르를 혼합하는 단계;를 포함한다.The method for preparing a polyester resin composition according to the present invention comprises the steps of preparing a polyester masterbatch composition comprising an aromatic polyester copolymer and a thermal expansion coefficient modifier; And mixing an aliphatic biodegradable polyester in the masterbatch composition.

상기 폴리에스테르 마스터배치 조성물에 포함되는 상기 열팽창계수 조절제는 비상용성을 갖는 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체간의 상용성을 현저히 향상시키고 폴리에스테르 수지 조성물에 우수한 기계적 물성을 부여하는 것으로, 금속 알콕사이드군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하는 것일 수 있다. 상기 금속 알콕사이드 열팽창계수 조절제에 대해서는 앞에서 상세히 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.The thermal expansion coefficient modifier contained in the polyester masterbatch composition remarkably improves the compatibility between the aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer having incompatibility and imparts excellent mechanical properties to the polyester resin composition. It may be to use any one or a mixture of two or more selected from the alkoxide group. Since the metal alkoxide coefficient of thermal expansion has been described in detail above, a detailed description will be omitted.

상기 폴리에스테르 마스터배치 조성물 내 열팽창계수 조절제의 함량은 방향족 폴리에스테르 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 구체적으로 0.1 내지 5 중량부인 것일 수 있다. 상기 범위의 열팽창계수 조절제를 포함하는 경우, 이후 제조되는 폴리에스테르 수지 조성물로부터 제조된 성형품이 생분해 특성의 감소 없이 향상된 인열강도, 신장률 및 성형성을 나타낸다.The content of the thermal expansion coefficient modifier in the polyester masterbatch composition may be 0.1 to 10 parts by weight, specifically 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the aromatic polyester copolymer. When the above range of the thermal expansion coefficient modifier is included, the molded article manufactured from the polyester resin composition to be prepared afterwards exhibits improved tear strength, elongation, and moldability without reducing biodegradation properties.

구체적으로, 상기 폴리에스테르 마스터배치 조성물 제조 단계는 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 인터널믹서(internal mixer), 슈퍼믹서(super mixer) 또는 리본 블렌더(ribbon blender)를 사용하여 30 내지 500 rpm으로 140 내지 200℃에서 혼합하고, 이를 압출기에 투입 및 압출하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.Specifically, in the step of preparing the polyester masterbatch composition, the aromatic polyester copolymer and the thermal expansion coefficient modifier are used at 30 to 500 rpm using an internal mixer, a super mixer, or a ribbon blender. By mixing at 140 to 200 ℃, it may be carried out including the step of introducing and extruding the extruder.

또한, 마스터배치 조성물과 지방족 생분해성 폴리에스테르 혼합 단계는 공지의 압출기, 예를 들어 단축압출기, 동방향 회전 이축 압출기 또는 이방향 회전 이축 압출기에 투입하고, 30 내지 500 rpm으로 140 내지 200℃의 온도조건에서 수행될 수 있다. In addition, the step of mixing the master batch composition and the aliphatic biodegradable polyester is introduced into a known extruder, for example, a single screw extruder, a co-rotating twin-screw extruder or a two-way rotating twin-screw extruder, and a temperature of 140 to 200°C at 30 to 500 rpm. Can be carried out under conditions.

본 발명의 일 양태에서, 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법은 열팽창계수 조절제로서 트리글리세라이드를 더 포함하여 수행될 수 있다.In one aspect of the present invention, a method of preparing a polyester resin composition may be performed by further including triglyceride as a thermal expansion coefficient modifier.

열팽창계수 조절제로서 트리글리세라이드를 더 포함할 경우, 일 양태에 따른 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법은, 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 금속 알콕사이드군에서 선택되는 열팽창계수 조절제를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 마스터배치 조성물에 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 트리글리세라이드를 혼합하는 단계;를 포함할 수 있다.When a triglyceride is further included as a thermal expansion coefficient modifier, the method for preparing a polyester resin composition according to an aspect is to prepare a polyester masterbatch composition comprising an aromatic polyester copolymer and a thermal expansion coefficient modifier selected from the metal alkoxide group Step to do; And mixing an aliphatic biodegradable polyester and a triglyceride in the masterbatch composition.

폴리에스테르 마스터배치 조성물 제조 단계 및 마스터배치 조성물과 지방족 생분해성 폴리에스테르 혼합 단계는 앞에서 설명한 혼합 수단 및 방법이 동일하게 사용될 수 있으며, 트리글리세라이드 열팽창계수 조절제에 대해서는 앞에서 상세히 설명하였으므로 상세한 설명은 생략한다.The step of preparing the polyester masterbatch composition and the step of mixing the masterbatch composition and the aliphatic biodegradable polyester may use the same mixing means and methods described above, and the triglyceride coefficient of thermal expansion has been described in detail above, so a detailed description will be omitted.

또한, 상기 마스터배치 조성물에 지방족 생분해성 폴리에스테르를 혼합하는 단계 이후, 폴리에스테르 수지 조성물을 압출시킨 후, 냉각 및 건조하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, after the step of mixing the aliphatic biodegradable polyester in the master batch composition, after extruding the polyester resin composition, may include the step of cooling and drying.

이때, 상기 냉각 온도는 지방족 생분해성 폴리에스테르의 유리전이온도 이하에서 수행하는 것일 수 있으며, 건조 시간은 최종 수분함량이 500 ppm 이하가 될 때까지 건조하는 것이 바람직하다.In this case, the cooling temperature may be performed below the glass transition temperature of the aliphatic biodegradable polyester, and the drying time is preferably dried until the final moisture content becomes 500 ppm or less.

또한, 상기 건조 이후 제조된 펠렛 형태의 폴리에스테르 수지 조성물은 0.5 내지 2.5 mm의 갭(Gap)을 가지는 원형 다이스를 사용한 블로우 성형 등 공지의 성형방법을 통해 필름 형태로 제조될 수 있다.In addition, the polyester resin composition in the form of pellets prepared after drying may be prepared in the form of a film through a known molding method such as blow molding using a circular die having a gap of 0.5 to 2.5 mm.

또한, 블로우 성형을 통한 필름 제조 시 버(BUR)는 0.8 내지 3.0 의 범위가 좋으며, 10 내지 25 m/min의 속도로 제조하여, 10 내지 50 ㎛의 두께를 가지는 블로우 필름(Blown film)을 제조하는 것일 수 있다.In addition, when manufacturing a film through blow molding, the BUR has a good range of 0.8 to 3.0, and is manufactured at a speed of 10 to 25 m/min to produce a blown film having a thickness of 10 to 50 μm. It can be.

지방족 생분해성 폴리에스테르로서 대표적인 폴리락트산의 경우, 필름을 제조하기 위한 블로우 성형을 하는 과정에서 두께가 얇아진 부분에 구멍이 생기는 문제점이 있어 블로우 성형을 통해 필름으로 제조하는데 어려움이 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 조성물은 블로우 성형을 통해 성형중 구멍이 생기는 문제를 현저히 감소시키며, 이에 따라 필름, 봉지 등의 제품을 제조하기 매우 용이하고, 생산 속도가 빠르며 저렴한 비용으로 다양한 성형품의 제조가 가능한 장점이 있다.In the case of polylactic acid, which is a representative aliphatic biodegradable polyester, there is a problem in that a hole is formed in a portion having a thin thickness during the process of blow molding to produce a film, so it is difficult to manufacture a film through blow molding. However, the polyester resin composition according to the present invention significantly reduces the problem of causing holes during molding through blow molding, and thus it is very easy to manufacture products such as films and bags, and the production speed is fast and various molded products at low cost. There is an advantage that can be manufactured.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 성형품이 상기 마스터배치 조성물 제조 단계를 통해 제조되는 경우, 지방족 생분해성 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르 공중합체의 상용성이 보다 향상되는 효과를 가지며, 이에 따라 인열강도 및 신장률이 동시에 현저히 향상되는 효과가 뛰어나다.In addition, when the polyester molded article according to the present invention is manufactured through the manufacturing step of the master batch composition, it has an effect of further improving the compatibility of the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer, and accordingly, the tear strength and The effect of remarkably improving the elongation at the same time is excellent.

특히, 상기의 마스터배치 조성물 제조 단계를 포함하는 경우, 최종 성형품의 제조까지 두 번의 열가공 공정이 발생함에 따라 일반적으로 열화에 의한 고분자 분자량 저하 등의 문제가 유발될 수 있으나, 본 발명의 제조방법으로 제조된 마스터배치 조성물은 조성물 내 방향족 폴리에스테르 공중합체의 중량평균분자량이 오히려 상승하는 것을 확인하여, 열화에 따른 분자량 저하 없이 우수한 기계적 물성을 나타낼 수 있다.In particular, in the case of including the above-described master batch composition manufacturing step, problems such as lowering of polymer molecular weight due to deterioration may generally be caused as two thermal processing processes occur until the final molded article is manufactured, but the manufacturing method of the present invention The masterbatch composition prepared by confirming that the weight average molecular weight of the aromatic polyester copolymer in the composition is rather increased, and thus can exhibit excellent mechanical properties without lowering the molecular weight due to deterioration.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 성형품은 전술한 바와 같은 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법으로부터 제조된 폴리에스테르 성형품일 수 있다.In addition, the polyester molded article according to the present invention may be a polyester molded article manufactured from the method for producing a polyester resin composition as described above.

본 발명에 따른 폴리에스테르 성형품은 상술한 폴리에스테르 수지 조성물을 압출 또는 사출시켜 제조될 수 있다. 상기 성형품은 공지의 수단을 통해 제조될 수 있으며 특정한 형상 및 용도에 제한받지 않는다.The polyester molded article according to the present invention may be manufactured by extrusion or injection of the polyester resin composition described above. The molded article may be manufactured through known means and is not limited to a specific shape and use.

본 발명의 일 양태에서, 상기 폴리에스테르 성형품은 지방족 생분해성 폴리에스테르로부터 제조된 성형품 대비 인열강도가 현저히 우수한 것을 특징으로 한다. 구체적인 일 예로, 폴리락트산과 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물로부터 제조된 성형품이 폴리락트산 조성물로부터 제조된 성형품 대비 적어도 1.5배 이상의 우수한 인열강도를 나타냄에 따라, 충격에 의한 파손이 방지되는 효과가 매우 우수하며 뛰어난 내구성을 가진다.In one aspect of the present invention, the polyester molded article is characterized in that the tear strength is significantly superior to the molded article made from aliphatic biodegradable polyester. As a specific example, as a molded article made from a polyester resin composition comprising a polylactic acid and polybutylene adipate-terephthalate copolymer exhibits excellent tear strength at least 1.5 times or more compared to a molded article made from a polylactic acid composition, The effect of preventing damage by impact is very excellent and has excellent durability.

이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are only one example for describing the present invention in more detail, and the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples.

(물성평가) (Material property evaluation)

1. 인열강도1. Tear strength

KS M 3503에 따라 엘멘도포(elmendorf)형 인열강도 시험기로 측정하였다.It was measured with an elmendorf type tear strength tester according to KS M 3503.

2. 버블 안정성2. Bubble stability

필름을 성형할 때 버블(bubble)이 팽창한 상태로 지속적으로 유지를 하면서 좌우로 흔들림 없이 생산이 되어야 한다. 이때, 버블의 크기가 일정치 못하거나 좌우로 흔들리는 정도를 평가하였다.When forming the film, it must be produced without shaking from side to side while maintaining the bubble in an expanded state. At this time, the size of the bubble was not constant or the degree of shaking left and right was evaluated.

[실시예 1][Example 1]

중량평균분자량이 100,000 g/mol이며, D-Lactide 함량이 1.4중량%인 폴리락트산(PLA, 유리전이온도 : 60℃) 75 중량% 및 중량평균분자량이 40,000 g/mol인 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체(PBAT, 유리전이온도 : -30℃) 25 중량%를 포함하는 혼합수지 100 중량부에 대하여, 티타늄부톡사이드 0.11 중량부를 첨가하여 동방향 이축 압출기(직경 48mm, L/D 40)를 사용하여 170℃에서 50 rpm으로 압출 성형하여 펠렛 형태의 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하였다. 제조된 폴리에스테르 수지 조성물을 -80℃에서 5 시간 냉각시킨 후, 80℃의 오븐에서 24시간 건조하여 수분함량이 500 ppm 이하가 되도록 한 후, 55 mm 단축압출기(다이스 직경 100mm, 다이스 갭(dies gap) 1mm)를 사용하여 35 ㎛ 두께의 필름으로 성형하였다. 이때, 다이스(Dies)의 온도는 170℃, 버(BUR)는 2.8, 필름 생산속도는 15 m/min이었으며, 제조된 블로우 필름의 물성을 평가한 결과, 인열강도가 우수하고 버블이 안정성으로 유지되는 것을 확인하였다.Polylactic acid with a weight average molecular weight of 100,000 g/mol and a D-Lactide content of 1.4% by weight (PLA, glass transition temperature: 60°C) 75% by weight and a polybutylene adipate with a weight average molecular weight of 40,000 g/mol- Co-directional twin-screw extruder (diameter 48mm, L/D 40) by adding 0.11 parts by weight of titanium butoxide to 100 parts by weight of the mixed resin containing 25% by weight of terephthalate copolymer (PBAT, glass transition temperature: -30℃) Using an extrusion molding at 170 ℃ 50 rpm to prepare a polyester resin composition in the form of a pellet. After cooling the prepared polyester resin composition at -80°C for 5 hours, drying it in an oven at 80°C for 24 hours to make the moisture content less than 500 ppm, and then using a 55 mm single screw extruder (dice diameter 100 mm, die gap (dies gap) 1mm) was used to form a film having a thickness of 35 μm. At this time, the temperature of the dies was 170°C, the burr (BUR) was 2.8, and the film production speed was 15 m/min. As a result of evaluating the physical properties of the manufactured blow film, the tear strength was excellent and the bubble was stable. It was confirmed that it was maintained.

또한, 상기 제조된 폴리에스테르 수지 조성물을 170℃에서 용융압출하여 10 ℃의 캐스팅 롤에 밀착시킨 후 주수축 방향에 대해 4.8 배로 85 ℃에서 연신하고 80 ℃에서 열고정하여, 두께 45 ㎛의 1축 연신 폴리에스테르 필름을 얻었다. 제조된 필름의 단면을 SEM으로 측정한 결과, 도 1에 도시된 바와 같이 해도 구조를 가지는 것을 확인하였다.In addition, the prepared polyester resin composition was melt-extruded at 170° C., closely attached to a casting roll at 10° C., stretched at 85° C. 4.8 times the main contraction direction, and heat-set at 80° C., uniaxially stretching with a thickness of 45 μm. A polyester film was obtained. As a result of measuring the cross section of the prepared film by SEM, it was confirmed that it had a sea island structure as shown in FIG. 1.

[실시예 2][Example 2]

상기 실시예 1에서, 폴리락트산을 35 중량%, 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체를 65 중량%로 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 블로우 필름 및 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 제조된 블로우 필름은 우수한 인열강도 및 버블 안정성을 가지며, 1축 연신 폴리에스테르 필름은 도 2에 도시된 바와 같이 해도 구조를 가지는 것을 확인하였다.In Example 1, a blow film and a uniaxially stretched polyester film were prepared in the same manner as in Example 1, except that 35% by weight of polylactic acid and 65% by weight of a polybutylene adipate-terephthalate copolymer were used. Was prepared. It was confirmed that the produced blown film had excellent tear strength and bubble stability, and the uniaxially stretched polyester film had a sea island structure as shown in FIG. 2.

[실시예 3][Example 3]

중량평균분자량이 40,000 g/mol인 폴리부틸렌 아디페이트-테레프탈레이트 공중합체(PBAT, 유리전이온도 : -30℃) 100 중량부에 대하여 티타늄부톡사이드를 0.44 중량부 첨가하고 동방향 이축 압출기(직경 48mm, L/D 40)를 사용하여 170℃에서 50 rpm으로 압출 성형하여 펠렛 형태의 폴리에스테르 마스터배치 조성물을 제조한 후, -80℃에서 5 시간 냉각시키고 80℃의 오븐에서 24시간 건조하여 수분함량이 500 ppm 이하가 되도록 하였다.0.44 parts by weight of titanium butoxide was added to 100 parts by weight of polybutylene adipate-terephthalate copolymer (PBAT, glass transition temperature: -30°C) having a weight average molecular weight of 40,000 g/mol, and a coaxial twin screw extruder (diameter 48mm, L/D 40) extruded at 170°C at 50 rpm to prepare a polyester masterbatch composition in the form of pellets, cooled at -80°C for 5 hours and dried in an oven at 80°C for 24 hours to The content was set to be 500 ppm or less.

이어서, 건조시킨 마스터배치 조성물 25 중량%와 중량평균분자량이 100,000 g/mol이며, D-Lactide 함량이 1.4중량%인 폴리락트산(PLA, 유리전이온도 : 60℃) 75 중량%를 혼합하여 동방향 이축 압출기(직경 48mm, L/D 40)를 사용하여 170℃에서 50 rpm으로 압출 성형하여 펠렛 형태의 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하였으며, 실시예 1과 동일한 방법으로 냉각 및 건조시킨 후 필름으로 성형하였다. 제조된 필름의 물성을 평가한 결과, 실시예 1보다 우수한 인열강도를 가지며 버블이 매우 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다.Then, 25% by weight of the dried masterbatch composition and 75% by weight of polylactic acid (PLA, glass transition temperature: 60°C) having a weight average molecular weight of 100,000 g/mol and a D-Lactide content of 1.4% by weight were mixed in the same direction. A polyester resin composition in the form of pellets was prepared by extrusion molding at 170° C. at 50 rpm using a twin screw extruder (diameter 48 mm, L/D 40), and after cooling and drying in the same manner as in Example 1, it was molded into a film. . As a result of evaluating the physical properties of the prepared film, it was confirmed that the film had a tear strength superior to that of Example 1 and that the bubble was very stable.

[실시예 4][Example 4]

상기 실시예 1에서, 트리글리세라이드를 5 중량부 추가하여 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 실시하여 블로우 필름 및 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 제조된 블로우 필름은 매우 우수한 인열강도 및 버블 안정성을 가지는 것으로 나타났다.In Example 1, a blow film and a uniaxially stretched polyester film were prepared in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of triglyceride were added and used. The produced blown film was found to have very good tear strength and bubble stability.

[실시예 5][Example 5]

상기 실시예 3에서, 폴리락트산 100 중량부에 대하여 7 중량부의 트리글리세라이드를 혼합하고, 마스터배치 조성물 25 중량%에 폴리락트산과 트리글리세라이드의 혼합물 75 중량%를 혼합한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 실시하여 필름을 제조하였다. 필름의 물성을 평가한 결과, 실시예 3보다 우수한 인열강도를 가지며 버블이 매우 안정적으로 유지되는 것을 확인하였다.In Example 3, the same as in Example 3, except that 7 parts by weight of triglyceride was mixed with respect to 100 parts by weight of polylactic acid, and 75% by weight of a mixture of polylactic acid and triglyceride was mixed in 25% by weight of the masterbatch composition. Carried out to prepare a film. As a result of evaluating the physical properties of the film, it was confirmed that the film had a tear strength superior to that of Example 3 and that the bubble was very stable.

[비교예 1][Comparative Example 1]

상기 실시예 1에서 티타늄부톡사이드를 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 블로우 필름 및 1축 연신 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 제조된 블로우 필름은 인열강도가 현저히 낮으며 버블 성형 시 버블이 좌우로 2 cm 이상씩 흔들리면서 크기도 변화되어 연속적으로 생산할 수 없었으며, 1축 연신 폴리에스테르 필름은 도 3에 도시된 바와 같이 해도 구조를 형성하지 못하고 두 고분자의 계면에서 공극이 다량 형성되어 거친 표면을 나타내는 것을 확인하였다.A blow film and a uniaxially stretched polyester film were prepared in the same manner as in Example 1, except that titanium butoxide was not used in Example 1. The produced blown film has a remarkably low tear strength, and the size of the blown film is changed as the bubble is shaken by 2 cm or more from side to side during bubble molding, so that it cannot be continuously produced.The uniaxially stretched polyester film is also as shown in FIG. It was confirmed that a structure was not formed and a large amount of voids were formed at the interface between the two polymers, indicating a rough surface.

Claims (13)

지방족 생분해성 폴리에스테르, 방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물.A polyester resin composition comprising an aliphatic biodegradable polyester, an aromatic polyester copolymer, and a thermal expansion coefficient regulator. 제1항에 있어서,
상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체는 25 내지 140℃에서의 평균 열팽창계수의 차가 50 ppm/℃ 이상인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer has a difference in average coefficient of thermal expansion at 25 to 140°C of 50 ppm/°C or more.
제1항에 있어서,
상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체는 유리전이온도의 차가 60℃ 이상인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer has a difference in glass transition temperature of 60°C or more.
제1항에 있어서,
상기 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 중량비는 5:5 내지 9:1인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The weight ratio of the aliphatic biodegradable polyester and the aromatic polyester copolymer is 5:5 to 9:1 polyester resin composition.
제1항에 있어서,
상기 열팽창계수 조절제는 4족 금속 알콕사이드군에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The polyester resin composition wherein the thermal expansion coefficient modifier is any one or a mixture of two or more selected from the group 4 metal alkoxide group.
제1항에 있어서,
상기 열팽창계수 조절제는 티타늄 알콕사이드에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The thermal expansion coefficient modifier is a polyester resin composition of any one or a mixture of two or more selected from titanium alkoxide.
제5항에 있어서,
상기 열팽창계수 조절제의 함량은 지방족 생분해성 폴리에스테르 및 방향족 폴리에스테르 공중합체의 혼합 수지 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 5,
The content of the thermal expansion coefficient modifier is 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin of the aliphatic biodegradable polyester and aromatic polyester copolymer.
제7항에 있어서,
상기 열팽창계수 조절제는 트리글리세라이드를 더 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 7,
The polyester resin composition further comprises a triglyceride as the coefficient of thermal expansion modifier.
제1항에 있어서,
상기 방향족 폴리에스테르 공중합체의 유리전이온도는 -60 내지 25℃인 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The glass transition temperature of the aromatic polyester copolymer is -60 to 25 ℃ polyester resin composition.
제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 조성물은 지방족 생분해성 폴리에스테르가 연속상을 형성하며 해도(sea-island) 구조를 가지는 폴리에스테르 수지 조성물.
The method of claim 1,
The polyester resin composition is a polyester resin composition having an aliphatic biodegradable polyester forming a continuous phase and having a sea-island structure.
방향족 폴리에스테르 공중합체 및 열팽창계수 조절제를 포함하는 폴리에스테르 마스터배치 조성물을 제조하는 단계; 및
상기 마스터배치 조성물에 지방족 생분해성 폴리에스테르를 혼합하는 단계;
를 포함하는 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법.
Preparing a polyester masterbatch composition comprising an aromatic polyester copolymer and a coefficient of thermal expansion modifier; And
Mixing an aliphatic biodegradable polyester with the masterbatch composition;
A method for producing a polyester resin composition comprising a.
제11항에 있어서,
상기 열팽창계수 조절제의 함량은 방향족 폴리에스테르 공중합체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부인 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법.
The method of claim 11,
The content of the thermal expansion coefficient modifier is 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the aromatic polyester copolymer method for producing a polyester resin composition.
제1항 내지 제10항에서 선택되는 어느 한 항의 폴리에스테르 수지 조성물을 압출 또는 사출시킨 폴리에스테르 성형품.A polyester molded article obtained by extruding or injecting the polyester resin composition according to any one of claims 1 to 10.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150089091A (en) 2010-09-09 2015-08-04 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 Method of increasing film tear strength
JP2018083946A (en) * 2016-11-24 2018-05-31 喬福材料科技股▲ふん▼有限公司Chiao Fu Material Technology Co.,Ltd. Biodegradable film material and method for producing the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150089091A (en) 2010-09-09 2015-08-04 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 Method of increasing film tear strength
JP2018083946A (en) * 2016-11-24 2018-05-31 喬福材料科技股▲ふん▼有限公司Chiao Fu Material Technology Co.,Ltd. Biodegradable film material and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023195645A1 (en) * 2022-04-05 2023-10-12 에스케이마이크로웍스 주식회사 Multilayer barrier film and packaging material comprising same

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