KR20220165659A - 생분해성 폼 조성물 - Google Patents

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KR20220165659A
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Abstract

본 발명은 폼에 포함되는 성분의 일부를 생분해성 물질로 대체하여 높은 생분해 효율성을 가질 수 있는 생분해성 폼 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 생분해성 폼 조성물로서, 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT), 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS) 및 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA) 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 생분해성 물질; 과산화물 가교제; 상기 과산화물 가교제에 의해서 가교가 가능한 고분자; 및 발포제를 포함하는 생분해성 폼 조성물을 제공한다.

Description

생분해성 폼 조성물{Biodegradable Foam Composition}
본 발명은 생분해성 폼 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폼에 포함되는 성분의 일부를 생분해성 물질로 대체하여 높은 생분해 효율성을 가질 수 있는 생분해성 폼 조성물에 관한 것이다.
신발용 중창, 단열재, 포장재 등에는 다양한 종류의 폼들이 사용되고 있다. 그러나 이러한 폼들은 지구환경에 악영향을 미치기 때문에 이를 해결하기 위해 각 종 폼에 생분해성을 부여하는 방법이 다양하게 연구되고 있다.
구체적으로 폼을 형성하기 위한 폼 조성물에 함유되는 성분의 일부를 생분해성 물질로 대체하여 폼에 생분해성을 부여한 것이다. 그 예로는 저밀도 폴리락트산을 적용하는 기술(대한민국 등록특허 제10-1650712호), 비정질 폴리락트산 수지를 적용하는 기술(대한민국 등록특허 제10-1393811호) 등을 들 수 있다.
그러나 상기 기술들은 고경도의 경질 제품에 적합한 폴리락트산을 주 성분으로 하여 폼을 형성하는 것이기 때문에 형성된 폼의 용도가 아주 제한적인 문제점이 있다. 또한 상기 기술에 의해 얻어진 폼은 만족할 만한 수준의 생분해성을 구현하지 못하고 있다.
따라서 생분해성이 우수한 폼 조성물을 손쉬운 방법으로 발포시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
(0001) 대한민국 등록특허 제10-1650712호 (0002) 대한민국 등록특허 제10-1393811호
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 폼에 포함되는 성분의 일부를 생분해성 물질로 대체하여 높은 생분해 효율성을 가질 수 있는 생분해성 폼 조성물을 제공하고자 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 생분해성 폼 조성물로서, 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT), 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS) 및 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA) 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 생분해성 물질; 과산화물 가교제; 상기 과산화물 가교제에 의해서 가교가 가능한 고분자; 및 발포제를 포함하는 생분해성 폼 조성물을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT)는 폴리에틸렌 아디페이트 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌 아디페이트 테레프탈레이트일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS)는 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리프로필렌 숙시네이트 또는 폴리부틸렌 숙시네이트일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA)는 폴리에틸렌 숙시네이트 아디페이트, 폴리프로필렌 숙시네이트 아디페이트 또는 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가교가 가능한 고분자는 가교가 가능한 플라스틱 또는 가교가 가능한 고무일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가교가 가능한 플라스틱은 에틸렌의 호모폴리머(Homopolymer) 또는 코폴리머(Copolymer)일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 가교가 가능한 고무는 천연 고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 스티렌고무(SBS), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 에틸렌-프로필렌디엔 모노머(EPDM) 고무, 실리콘(silicone) 고무, 스티렌 블록 공중합체(SBC), 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB), 염소화폴리에틸렌(CPE), 에틸렌비닐아세테이트 고무(EVM), 및 열가소성 폴리우레탄 탄성체(TPU)로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 물질과 상기 가교가 가능한 고분자의 함량 비율이 중량비로 각각 95:5 내지 30:70인 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 생분해성 폼 조성물은 상용화제를 추가로 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 상용화제는 말레산 무수물(MAH)이 그라프팅된 고무일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 과산화물 가교제는 t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥산, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트 및 a,a'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발포제는 물리적 발포제 또는 화학적 발포제일 수 있다.
본 발명에 따른 생분해성 폼 조성물은 과산화물 가교가 가능한 고무 또는/및 과산화물 가교가 가능한 플라스틱과, 생분해성 물질을 포함하기 때문에 가공성, 성형성이 우수하며, 이로 제조된 폼은 자연에서의 생분해성이 우수하면서도 높은 강도, 내구성 등을 나타낼 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다”등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또, 방법 또는 제조 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 기술은 여기서 설명되는 구현예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 구현예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 기술의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타내었다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
본 발명은 생분해성 폼 조성물로서, 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT), 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS) 및 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA) 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 생분해성 물질; 과산화물 가교제; 상기 과산화물 가교제에 의해서 가교가 가능한 고분자; 및 발포제를 포함하는 생분해성 폼 조성물에 관한 것이다.
상기 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트는 결합되는 알킬렌의 종류에 따라 다양한 화학구조를 가질 수 있지만, 바람직하게는 상기 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT)는 폴리에틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PEAT), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 또는 폴리트리메틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PTAT)일 수 있다. 특히 이중 상기 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT)는 상업적으로 생산되어 판매되고 있으며, 높은 물성을 가지고 있으므로, 상기 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT)를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 수지는 생분해성을 가지는 수지로서, 폴리(부틸렌아디페이트-코-테레프탈레이트)라고도 불리는 코폴리머의 일종이다. 이러한 PBAT의 경우 기존에 사용되는 PBA 및 PBT 둘 모두의 특징을 가지는 고분자의 일종이다.
상기 PBAT는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 PBAT는 탄력성과 인성(toughness)이 우수하여, 다른 고분자와 혼합했을 때 수지의 특성을 개질할 수 있다.
또한 상기 PBAT는 가요성의 지방족 사슬 및 여기에 함유된 강성의 방향족 사슬로 인하여, 높은 강인성(toughness) 및 고온 내성을 가지는 것으로 알려져 있다. 또한 에스테르 결합의 존재로 인하여, 생분해성도 지니는데, 이는 다양한 고분자 수지의 보강재로 사용될 수 있음과 동시에 고분자 수지에 생분해성을 부여할 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 따라서 이 PBAT는 생분해성 플라스틱 연구를 위한 가장 활성인 물질들 및 시장 적용을 위해 최상의 생분해성 물질들 중 하나이다.
본 발명의 PBAT 수지는 당해 분야에서 일반적인 방법에 의해 합성될 수 있다. 예를 들어, 하기 단계들에 의해 합성될 수 있다:
240℃ 내지 260℃에서 2 내지 5시간 동안 1,4-부탄디올을 테레프탈산과 반응시키고, 240℃ 내지 260℃에서 2 내지 5시간 동안 에스테르화 반응을 개시하기 위해 여기에 아디프산을 첨가하고, 마지막으로, 240℃ 내지 260℃에서 3 내지 5시간 동안 중축합 반응을 진행시키기 위해 여기에 촉매 및 안정화제를 첨가하며, 여기서, 1,4-부탄디올 대 테레프탈산의 몰비는 3-5:1이다.
여기서, PBAT 수지에서 부틸렌 테레프탈레이트 단위의 중량 기준 함량 T%는 35 중량% 내지 65 중량%이다, T%가 35 중량% 미만일 때, 얻어진 물품은 너무 연하고(soft), 사용하기에 바람직하지 않다. T%가 65 중량%를 초과할 때, 생성물은 너무 단단하여(hard) 사용하기 어렵다.
또한 상기 PBAT의 테레프탈레이트와 아디페이트는 몰비를 기준으로 6:4~5:5의 비로 공중합체를 구성하는 것이 바람직하며, 예를 들어 상기 화학식 1에서 n=0.56, m=0.44일 수 있다.
상기 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS)는 합성, 석유계 지방족 폴리에스테르이며, 축중합 반응에 이어 다기능성 이소시아네이트를 사용한 사슬 연장에 의해 제조된다. 상기 PAS는 알칸디올 및 숙신산의 조합물이다. 대부분 석유로부터 합성되지만, 상기 PAS를 구성하는 단량체들을 생물에서 유래되는 공급원료로부터 생성하는 것도 가능하다.
상기 알칸디올은, 상기 1,2-에탄디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 등일 수 있으며, 이에 따라 다양한 PAS가 만들어질 수 있다. 이중 1,4-부탄디올이 가장 많이 생산되며 원가가 낮으며, 높은 물성을 가질 수 있다. 따라서 상기 PAS의 경우 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS)인 것이 더욱 바람직하다.
또한 상기 PBS 수지는 1,4 부탄디올(butanediol) 34 ~ 55 중량%, 숙신산(succinic acid) 40 ~ 60 중량%, 그리고 촉매 및 첨가제 1 ~ 10중량%를 합성하여 제조한 PBS일 수 있다. 상기 범위내의 비율로 혼합되어 합성되는 경우 PBS가 원활하게 합성될 수 있지만 상기 범위를 벗어나는 비율로 혼합되는 경우 원하는 물성이 나오지 않거나 생분해성이 떨어질 수 있다.
또한 상기 PBS는 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 0.5 ~ 10 중량%, 디에틸렌글리콜(diethylene glycol) 0.5 ~ 15 중량%, 및 테트라히드로프탈산 무수물(Tetrahydrophthalic anhydride) 0.1 ~ 2 중량% 중에 1종 이상을 더 포함하여 제조한 것을 특징으로 한다. 여기서, 프로필렌 글리콜은 1,4 부탄디올에 비해 고분자의 결정성을 높이기 위해 첨가되며, 디에틸렌 글리콜은 신율을 증가시키기 위해 첨가된다. 또한 테트라히드로프탈산 무수물은 분자구조를 틸트(찌그려뜨려)시켜 결정 형성을 완화시키기 위해 첨가될 수 있다.
상기 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA)수지는 합성, 석유계 지방족 폴리에스테르이며, 축중합 반응에 이어 다기능성 이소시아네이트를 사용한 사슬 연장에 의해 제조된다. 상기 PASA는 알칸디올, 숙신산 및 아디프산의 조합물이다. 대부분 석유로부터 합성되지만, 상기 PASA를 구성하는 단량체들을 생물에서 유래되는 공급원료로부터 생성하는 것도 가능하다.
상기 알칸디올은, 상기 1,2-에탄디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 등일 수 있으며, 이에 따라 다양한 PASA가 만들어질 수 있다. 이중 1,4-부탄디올이 가장 많이 생산되며 원가가 낮으며, 높은 물성을 가질 수 있다. 따라서 상기 PASA의 경우 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트(PBSA)인 것이 더욱 바람직하다.
또한 상기 PBSA 수지는 1,4 부탄디올(butanediol) 35 ~ 55 중량%, 숙신산(succinic acid) 40 ~ 60 중량%, 아디프산(adipic acid) 1 ~ 20 중량%, 그리고 촉매 및 첨가제 0.1 ~ 10중량%를 합성하여 제조한 PBSA일 수 있다. 상기 범위내의 비율로 혼합되어 합성되는 경우 PBSA가 원활하게 합성될 수 있지만 상기 범위를 벗어나는 비율로 혼합되는 경우 원하는 물성이 나오지 않거나 생분해성이 떨어질 수 있다.
또한 상기 PBSA는 프로필렌 글리콜(propylene glycol) 0.5 ~ 10 중량%, 디에틸렌글리콜(diethylene glycol) 0.5 ~ 15 중량%, 및 테트라히드로프탈산 무수물(Tetrahydrophthalic anhydride) 0.1 ~ 2 중량% 중에 1종 이상을 더 포함하여 제조한 것을 특징으로 한다. 여기서, 프로필렌 글리콜은 1,4 부탄디올에 비해 고분자의 결정성을 높이기 위해 첨가되며, 디에틸렌 글리콜은 신율을 증가시키기 위해 첨가된다. 또한 테트라히드로프탈산 무수물은 분자구조를 틸트(찌그려뜨려)시켜 결정 형성을 완화시키기 위해 첨가될 수 있다.
상기 가교가 가능한 고분자는 가교가 가능한 플라스틱 또는 가교가 가능한 고무일 수 있다.
그 구체적인 예로서 상기 가교가 가능한 플라스틱은 에틸렌의 호모폴리머(Homopolymer) 또는 코폴리머(Copolymer)일 수 있다.
상기 에틸렌은 중합반응을 통하여 폴리에틸렌을 형성할 수 있다. 이때 에틸렌 단독으로 중합반응을 수행하는 경우 에틸렌 호모폴리머를 형성할 수 있으며, 다른 종류의 모노머와 혼합되어 중합반응을 수행하는 경우 에틸렌 코폴리머를 형성할 수 있다. 이러한 에틸렌 호모폴리머 또는 코폴리머의 경우 상기 생분해성 물질과 혼합되어 공가교를 형성하는 것으로 상기 생분해성 폼의 물성을 조절할 수 있다.
상기 가교가 가능한 고무는 천연 고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 스티렌고무(SBS), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 고무, 실리콘(silicone) 고무, 스티렌 블록 공중합체(SBC), 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB), 염소화 폴리에틸렌(CPE), 에틸렌비닐아세테이트 고무(EVM) 및 열가소성 폴리우레탄탄성체(TPU)로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 상기 가교가 가능한 고무는 그 자체가 저경도의 영역이기 때문에 고경도의 PAAT와 혼합시 혼합물 경도를 고무영역의 경도에 맞출 수 있다. 특히 과산화물에 의해 가교됨으로써 PAAT와 공가교를 이룰 수 있다.
상기 열거된 고무들은 과산화물 가교 가능한 고무로서 모두 본 발명의 생분해성 폼 조성물에 적합하게 사용될 수 있으며, 예를 들어 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 스티렌고무(SBS) 또는 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 고무 등이 범용성 및 가격을 고려하여 흔히 선택될 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 고무(SBR)는 스티렌과 부타디엔의 공중합체로 제조되는 고무로 유화중합 또는 용액중합을 통하여 제조되고 있다. 이 SBR의 경우 스티렌과 부타디엔의 함량에 따라 물성을 조절할 수 있어 다양한 물성을 가지는 폼의 제조가 가능하다. 본 발명의 경우 상기 SBR에 포함되는 스티렌의 함량은 20~30중량% 일 수 있으며, 상기 범위내에서는 적절한 물성을 가지는 SBR의 제조가 가능하지만 상기 범위를 벗어나는 경우 상기 SBR을 사용하여 제조되는 생분해성 폼 조성물의 물성이 떨어질 수 있다.
상기 부타디엔 고무(BR) 부타디엔을 중합하여 제조되는 고무로, Cis 성분의 함량에 따라 다양한 물성을 나타낼 수 있다. 본 발명의 경우 내마모성이 높은 하이Cis 부타디엔 고무를 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 하이 Cis 부타디엔 고무의 경우 Cis성분의 함량이 90%이상인 제품을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 Cis성분의 함량이 90%미만인 경우 높은 탄성을 가지고 있지만 내마모성이 떨어질 수 있으므로, 적절한 Cis성분을 가지도록 2종 이상의 부타디엔 고무를 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
스티렌 부타디엔 스티렌고무(SBS)는 스티렌과 부타디엔을 유기용매 내에서 중합한 블록 공중합체를 의미하는 것으로 분자구조상 가황공정 없이도 고탄성을 가지며, 변형 회복성이 우수한 열가소성 탄성체이다. 이러한 SBS는 아스팔트 개질제, 점착제, 접착제 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 최근에는 신발창이나, 타이어와 같은 높은 내마모성이 요구되는 제품에 사용도 늘어나고 있다. 이러한 SBS는 스티렌의 함량, 오일의 유무, 점도 등에 따라 다양한 물성을 가지는 제품이 사용 및 시판되고 있으며, 본 발명의 경우 높은 내마모성을 가지는 제품을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로 본 발명의 SBS는 스티렌 함량이 20~23중량%인 무오일 제품을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 범위의 스티렌 함량을 가지는 경우 적절한 점도와 탄성을 가지고 있어 고무로서의 사용이 가능하지만, 상기 범위를 벗어나는 경우 중합을 수행할 수 없거나 높은 경도를 가지게 되어 고무로서의 사용이 어려울 수 있다.
에틸렌-프로필렌 디엔 모노머(EPDM)고무는 에틸렌과 프로필렌을 중합하여 제조되는 고무로, 햇빛 특히 자외선과 오존에 대한 내구성이 높은 고무로 알려져 있다. 이러한 EPDM고무의 경우 내보존성, 내한성, 내열성, 내용제성이 뛰어난 것으로 알려져 있어, 도로의 포장재, 바닥재, 건축 내외장재, 자동차용 내외장재, 내열재등으로 많은 사용이 이루어지고 있다. 상기 EPDM은 주로 에틸렌 프로필렌 모노머(EPM)에 디엔을 공중합시킨 다음, 유황가교하여 제조되고 있으며, 디엔의 비율에 따라 다양한 제품이 상업적으로 판매되고 있지만, 본 발명의 경우 높은 내구성 및 내마모성을 가지는 3~6중량%의 디엔을 포함하는 EPDM을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 가교가 가능한 고분자와 상기 생분해성 물질의 함량 비율은 중량비로 각각 95:5 내지 30:70, 바람직하게는 73:27 내지 35:65, 더 바람직하게는 70:30 내지 40:60일 수 있다. 상기 생분해성 물질의 함량이 상기보다 낮으면 생분해성의 의미가 없어지고, 상기보다 높으면 경도가 높아 폼으로서의 기능이 사라질 수 있다.
또한 상기 생분해성 물질은 상기 과산화물 가교제를 사용함에 의하여 상기 가교가 가능한 고무와 적절히 공가교될 수 있다. 기존의 생분해성 고분자의 경우 비분해성 수지와 혼용성이 없어 혼합사용에 한계를 가지고 있었다. 하지만 본 발명의 경우 상가 과산화물 가교제를 사용하는 것으로 상기 생분해성 물질과 가교가 가능한 고무 사이에 공가교가 형성될 수 있어 이를 혼합하여 사용할 수 있으며, 원하는 물성을 가지는 생분해성 폼을 제조하는 것이 가능하다. 즉 상기 가교가 가능한 고무와 상기 생분해성 물질의 혼합에 의하여 공가교에 의하여 실용상 사용가능한 폼의 물성이 만들어질 수 있다.
상기 과산화물 가교제의 비제한적인 예는 t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥산, n-부틸-4, 4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트 및 a,a'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
한편, 예를 들어 이소부틸렌 이소프렌 고무(IIR)같은 고무는 이소부틸렌을 포함한 고무로서 과산화물 가교제에 의한 가교가 되지 않아 본 발명의 가교가 가능한 고무로는 사용이 부적합할 수 있다.
상기 과산화물 가교제는 상기 가교가 가능한 고무와 상기 생분해성 물질을 합친 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2 중량부일 수 있다. 상기 과산화물 가교제의 함량이 상기 범위보다 미만이면 가교도가 불충분하게 되기 쉽고, 상기 범위 초과이면 가교가 과도하게 이루어져 신장율이 낮아지고 폼의 기능을 상실할 수가 있으며 효과 대비 비용면에서 유리하지 않을 수 있다.
또한 다양한 상기 생분해성 폼 조성물에는 가스 및 다른 부산물로 분해되는 가스 재료, 휘발성 액체 및 화학작용제를 포함하는 임의의 공지된 대부분의 발포제(기포발생제 또는 팽창제로서 또한 공지됨)가 필수적으로 포함된다. 상기 발포제는 상기 생분해성 폼 조성물에 배합되어 일정 온도, 압력 시간 하에 가스를 발생시켜 셀이 형성된 발포체를 제조하기 위해서 첨가하는 것으로 이러한 발포체의 형성에 의해 생분해성 폼을 형성할 수 있으며 또한 이러한 폼 조성물의 경량화, 쿠션성, 원가 절감을 달성할 수 있다.
상기 발포제는 물리적 발포제 또는 화학적 발포제를 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 물리적 발포제(PBA)는 액체 휘발이나 가스의 분해와 같은 상변화에 의하여 셀을 형성하며, 무독성, 무취, 열안정성, 저가 및 고형 잔사가 남지 않는 장점이 있지만 이를 사용하기 위한 장치 설비가 고가라는 단점이 있다.
유용한 물리적 발포제의 예는 무기 발포제 및 유기 발포제를 포함할 수 있다.
적절한 무기 발포제는 이산화탄소, 질소, 아르곤, 물, 공기, 질소 및 헬륨을 포함할 수 있다. 유기 발포제는 C1~9 지방족 탄화수소, C1~3 지방족 알코올, 및 C1~4 할로겐화 지방족 탄화수소를 포함할 수 있다.
상기 C1~9 지방족 탄화수소는 메탄, 에탄, 프로판, n-부탄, 이소부탄, n-펜탄, 이소펜탄, 네오펜탄 등을 포함할 수 있다.
상기 C1~3 지방족 알코올은 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 이소프로판올을 포함할 수 있다.
상기 C1~4 할로겐화 지방족 탄화수소는 불화탄소, 염화탄소 및 염화불화탄소를 포함할 수 있다. 불화탄소의 구체적인 예로 메틸플루오라이드, 퍼플루오로메탄, 에틸 플루오라이드, 1,1-디플루오로에탄(HFC-152a), 1,1,1-트리플루오로에탄 (HFC-143a), 1,1,1,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 1,1,2,2-테트라플루오로메탄 (HFC-134), 펜타플루오로에탄, 디플루오로메탄, 퍼플루오로에탄, 2,2-디플루오로프로판, 1,1,1-트리플루오로프로판, 퍼플루오로프로판, 디클로로프로판, 디플루오로프로판, 퍼플루오로부탄, 퍼플루오로사이클로부탄을 들 수 있다.
또한 상기 할로겐화 지방족 탄화수소는 부분 할로겐화(partially halogenated) 지방족 탄화수소일 수 있으며, 이의 구체적인 예는 메틸 클로라이드, 메틸렌 클로라이드, 에틸 클로라이드, 1,1,1-트리클로로에탄, 1,1-디클로로-1-플루오로에탄(HCFC-141b), 1-클로로-1,1-디플루오로에탄 (HCFC-142b), 클로로디플루오로메탄 (HCFC-22), 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄 (HCFC-123) 및 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄 (HCFC-124)일 수 있다.
또한 할로겐화 지방족 탄화수소는 완전 할로겐화(fully halogenated) 지방족 탄화수소일 수 있으며, 이의 구체적인 예로 트리클로로모노플루오로메탄 (CFC-11), 디클로로디플루오로메탄 (CFC-12), 트리클로로트리플루오로에탄(CFC-113), 1,1,1-트리플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 디클로로테트라플루오로에탄 (CFC-114), 클로로헵타플루오로프로판 및 디클로로헥사플루오로프로판을 들 수 있다.
화학적 발포제(CBA)는 열분해 또는 성분 반응과 같은 같은 화학적 반응에 의해 가스를 발생시켜 셀을 형성한다. 이러한 가스는 대개 N2 및 CO2이며 이들은 마치 물리적 발포제와 같이 거동하지만 분해과정에서 유래한 잔여물들을 수반한다. 화학적 발포제는 발열성 CBA와 흡열성 CBA로 분류된다. 발열성 CBA는 분해과정에서 열을 생성하며 주된 분해 가스는 N2이다. 반면 흡열성 CBA는 분해과정에서 열을 흡수하며 주된 분해 가스는 CO2이다.
생분해성 폼 조성물의 발포에서 적절한 화학적 발포제를 선정하는 것이 중요한데, 이를 위해 고려해야 할 중요한 문제는 첫째 분해온도이다. 만일 분해 온도가 너무 높으면 발포 온도에서 낮은 고분자 멜트 강도가 낮아져서 버블 구조를 유지하거나 셀 뭉침을 막기에 충분히 강하지 않게 된다. 만일 분해 온도가 너무 낮으면 고분자 멜트가 경직되어 폼 팽창을 억제하게 된다. 또 다른 문제는 CBA 분해잔여물 및 발생 가스가 고분자 및 가공 시스템과 상용성이 있다는 점이다.
상기 화학적 발포제는 아조디카르본아미드(ADCA), 아자디이소부티로니트릴, 벤젠술폰하이드라자이드, 4,4-옥시벤젠 술포닐 세미카바자이드, p-톨루엔술포닐 세미-카바자이드, 바륨 아조디카복실레이트, N,N'-디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아마이드, 다이나이트로소펜타메틸렌테트라민(DPT), p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드(OBSH), 아조디이소부티로니트릴, 벤젠술폰히드라지드, 4,4-옥시벤젠 술포닐-세미카르바자이드, p-톨루엔 술포닐 세미카르바자이드, 바륨 아조디카르복실레이트, 및 트리하이드라지노 트리아진을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
바람직하게는 상기 발포제로 분해온도가 130 ~ 210℃인 아조계 화합물이 사용될 수 있으며, 일반적으로 ADCA가 열분해시 가스 발생속도가 빠르고 발생가스 량이 많으며 자기 소화성 및 무독성이 있어 범용으로 가장 많이 사용되는 발포제이다. 추후 본 생분해성 폼 조성물을 이용한 제품의 가공공정 및 발포된 폼 조성물의 비중을 고려하여 적절한 발포제의 분해온도는 130 ~ 170℃일 수 있다.
한편 필요에 따라 상기 화학적 발포제의 발포 온도를 낮춰 발포제를 활성화시키기 위하여 키커(kicker)가 사용될 수 있으며, 상기 키커의 종류로는 폴리올, 우레아, 아민, 염류 및 납, 아연, 카드뮴 등의 금속화합물이 있으며 일반적으로 안료나 충전제가 이러한 역할을 수행하기도 한다.
상기 발포제가 물리적 발포제일 경우 상기 발포제는 상기 가교가 가능한 고무와 상기 생분해성 물질을 합친 전체 100중량부에 대하여 0.1 ~ 10중량부가 사용되는 것이 좋다. 또한 상기 발포제가 화학적발포제일 경우 상기 발포제는 상기 가교가 가능한 고무와 상기 생분해성 물질을 합친 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 6중량부 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 상기 범위 미만이면 비중이 많이 높아질 수 있고, 경도가 지나치게 높아질 수 있으며, 상기 범위 초과이면 비중이 저하되어 생분해성 폼 조성물로 제조되는 제품의 강도가 떨어질 수 있다. 그리고, 상기 발포제의 분해 온도가 150℃ 미만이면 생분해성 폼 조성물 제조 중에 조기발포가 발생하고, 210℃를 초과하면 압출기 내에서 분해가 어렵고 분해를 시키려고 압출기 실린더 온도를 많이 높이면 다이를 통과해 나온 높은 생분해성 폼 조성물의 온도로 인해 발포 가스가 새어나가 버려 폼이 형성되기 어려울 수 있다.
상술한 생분해성 폼 조성물은 상용화제를 더 포함할 수 있다. 상기 상용화제는 상기 가교가 가능한 고분자 성분과 상기 생분해성 물질 성분 사이의 혼화성을 높여 물성을 증가시킬 수 있다. 바람직하게는 상기 상용화제는 말레산 무수물(MAH)이 그라프팅된 고무인 것일 수 있다. 상기 말레산 무수물이 그라프팅됨으로써 상기 생분해성 폼 조성물의 기계적 물성이 향상될 수 있다. 상기 말레산 무수물이 그라프팅되는 비율은 상기 가교가 가능한 고분자 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 범위에서 상용화제의 성능이 우수하다.
상기 말레산 무수물이 그라프팅된 고무의 고무 성분은 생분해성 물질과 상용성이 극히 낮은 EPM, EPDM, 실리콘 고무 등일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 생분해성 폼 조성물은 필러를 더 포함할 수 있다. 상기 필러는 무기 필러 혹은 유기 필러일 수 있다. 무기 필러로서는 탈크, 탄산칼슘, 탄산아연, 월라스토나이트, 실리카, 알루미나, 산화 마그네슘, 규산 칼슘, 알루민산 나트륨, 알루민산 칼슘, 알루미노규산 나트륨, 규산 마그네슘, 유리 벌룬, 카본블랙, 산화 아연, 3산화 안티몬, 제올라이트, 하이드로탈사이트, 금속 섬유, 금속 휘스커, 세라믹 휘스커, 티탄산 칼륨, 질화 붕소, 그래파이트, 유리 섬유, 탄소 섬유 등을을 사용할 수 있다. 또한, 유기 필러로서는 전분, 셀룰로오스 미립자, 목분, 비지, 왕겨, 밀기울 등 천연에 존재하는 폴리머나 이들의 변성품을 들 수 있다. 아울러 이러한 필러의 성능을 높이기 위하여 상기 필러는 단일성분으로 사용되거나 2개 이상의 필러가 혼합되어 사용되는 것도 가능하다. 또한 단일필러도 사용되는 경우에도 2종 이상의 크기 또는 물성을 가지는 필러가 혼합되어 사용될 수 있다. 이러한 필러의 혼합사용은 필러의 공극률을 줄여 새로운 물성을 부여해 줄 수 있으며, 또한 각 필러에 따른 물성을 동시에 상기 폼에 부여할 수 있다.
상기 필러는 상기 가교가 가능한 고분자와 상기 생분해성 물질을 합한 전체 100 중량부에 대하여 30 중량부 이하, 예를 들어 5 내지 30 중량부가 포함될 수 있다. 상기 필러가 5중량부 미만으로 포함되는 경우 필러에 의한 효과(탄성 및 강도 향상 등)를 기대하기 어려우며, 30중량부를 초과하는 경우 필러의 비율이 상대적으로 늘어나게 되어 폼의 내구성이 떨어지거나 생분해성 물질의 물성이 떨어질 수 있다.
또한 필요에 따라 산화방지제가 상기 조성물에 더 포함될 수 있다. 상기 산화방지제는 조성물 전체 양에 대해 0.1 내지 5중량%, 바람직하게는 1.0 내지 중량%가 포함될 수 있다. 상기 산화방지제의 사용량이 상기 범위 미만인 경우에는 제품의 산화방지 반응이 용이하게 이루어질 수 없고, 상기 범위 초과의 경우에는 제품의 물성이 저하될 우려가 있기 때문에, 상기 산화방지제의 사용량은 0.1 내지 5 중량%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상술한 생분해성 폼 조성물을 이용하여 다양한 제품으로 성형할 수 있다. 예를 들어 밴버리 믹서(banbury mixer), 니더, 오픈 밀(open mill) 등의 혼합기로 혼합하고 오픈 밀(open mill)로 시트(sheet)를 만들고 발포시켜 폼을 형성할 수 있다. 또한 상기 특정제품(신발창, 의자의 좌석 등)의 형상을 가지는 금형의 내부에 주입된 이후, 상기 금형의 형상에 따라 발포 및 팽창되어 원하는 형상의 폼을 형성하는 것도 가능하다.
또한 본 발명의 일 구현예에 따른 생분해성 폼 조성물은 다른 생분해 플라스틱, 예를 들어 폴리알킬렌 이소소르바이드 아디페이트-코-테레프탈레이트(PAIAT) 등을 컴파운딩하여 물성을 조절함으로써 보다 친환경적이며 활용도가 높은 제품으로 가공될 수 있다.
본 발명에 따른 생분해성폼 조성물은 과산화물 가교가 가능한 고무와 생분해성 물질 (ex: PAAT, PAS, PASA)을 포함하기 때문에 가공성이 우수하며, 이로 제조된 폼성형품은 생분해성이 우수하면서도 높은 강도, 내구성 등을 나타낼 수 있다.
본 발명에 의한 생분해성 폼 조성물로 제조된 폼의 경도는 Shore C 40~80, 바람직하게는 45~70, 인장강도는 15 kg/㎠ 이상, 바람직하게는 20~30 kg/㎠, 신장율은 200% 이상 바람직하게는 250~300%, 인렬강도는 8 kg/㎝이상, 바람직하게는 10~20kg/㎝, 반발탄성은 40% 이상, 바람직하게는 40~55%, 내마모성(DIN)은 250 이하, 바람직하게는 200 이하일 수 있다. 상기 범위 내에서는 본 발명에 의한 폼 조성물이 적절한 탄성을 가지는 폼으로 제조될 수 있지만, 상기 범위를 벗어나는 경우 폼의 성질을 나타낼 수 없거나 내구성이 떨어져 사용이 어려울 수 있다.
또한 본 발명에 의한 생분해성 폼 조성물은 ISO 14855의 방법으로 시험한 6개월 후의 생분해율이 35중량% 이상 바람직하게는, 50중량% 이상일 수 있다. 생분해성 폼의 경우 그 시험방법이 규정되어 있지 않아 플라스틱의 생분해성 시험방법인 ISO 14855를 이용하여 생분해성을 실험할 수 있으며, 이때 본 발명의 생분해성 폼 조성물은 35중량% 이상의 생분해율을 가질 수 있다. 상기 생분해율 미만인 경우 생분해성이 떨어져 장기간 경과하더라도 생분해가 되지 않을 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
실시예
본 발명의 생분해성 폼 조성물의 제조를 위해 아래와 같은 원료를 사용하였다.
고무-1: SBR 1502 (금호석유화학제)
고무-2: BR 01 (금호석유화학제)
고무-3: SBS 3527(LCY제)
고무-4: EPDM 4520 (DOW 제)
고무-5: Butyl 268 (Isobutylene Isoprene Rubber, Exxon제)
PBAT: Solpol 1000 (Solchemical제)
PAS: BioPBS(PBS, Mitsubishi Chemical Corporation제)
PASA: Solpol 5000 (PBSA,Solchemical제)
상용화제: KEPA 1150 (MAH grafted EPDM, 금호폴리켐제)
Peroxide: Luperox F (Di-(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene, ARKEMA제)
발포제:DX74M (Modified ADCA, 분해온도 140℃, 가스량 155cc/g, 동진세미켐제)
고무, PBAT, PBS, PBSA, 상용화제를 표 1의 배합비와 같이 니더(Kneader)에 넣고 100℃에서 10분간 혼합한 뒤 과산화물 가교제(Peroxide)와 발포제를 넣고 2분간 혼합하였다. 혼합이 완료된 이후 니더에서 꺼내어 오픈 밀(Open Mill)로 5mm 두께의 시트(Sheet)를 만든 뒤, 두께 10mm의 시편 몰드(Mold)에 투입하였다. 상기 시편몰드를 185℃에서 5분간 가압성형(Compression Molding)한 다음, 외부에 노출 및 발포시켜 두께 16mm의 시편을 얻었다.
표 1 내지 3의 각 원료와 관련된 숫자는 특별한 언급이 없는 한 중량부를 나타낸다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 실시예5
고무-1 40 - - - - -
고무-2 - 40 - - - -
고무-3 - - 40 - - -
고무-4 - - - 40 - 40
고무-5 - - - - 40 -
PBAT 20 20 20 20 20 20
PBS 20 20 20 20 20 20
PBSA 20 20 20 20 20 20
상용화제 - - - - - 5.0
Peroxide 0.7 0.5 0.7 1.0 2.0 1.0
발포제 3 3 3 3 3 3
실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11 실시예12
고무-1 40 40 40 40 40 40 40
고무-2 - - - - - - -
고무-3 - - - - - - -
고무-4 - - - - - - -
고무-5 - - - - - - -
PBAT 10 20 10 30 30 60
PBS 30 10 20 30 30
PBSA 20 30 30 30 30
상용화제 - - - - - - -
Peroxide 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.5 0.7
발포제 3 3 3 3 3 3 3
실시예13 비교예2 실시예14 실시예15 비교예3 비교예4 비교예5
고무-1 30 20 50 60 65
고무-2 - - - - - - -
고무-3 - - - - - 65 65
고무-4 - - - - - - -
고무-5 - - - - - - -
PBAT 30 30 20 20 15 15 15
PBS 20 25 15 10 10 10 10
PBSA 20 25 15 10 10 10 10
상용화제 - - - - - - -
Peroxide 0.8 0.9 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5
발포제 3 3 3 3 3 3 4
상기 표 1 내지 3의 비율로 제조된 시편을 이용하여 성형 폼의 물성 측정에 일반적으로 사용되는 작업성, 작업이후 수축, 비중(g/cc), 경도(Shore C), 인장강도(kg/㎠) 등을 측정하였으며, 이를 바탕으로 성형폼 적용 가부를 판정하였다.
인장강도: 성형된 폼 조성물을 두께 3.0mm로 스카이빙(skiving)한 후 ASTM D-412에 의거하여 측정하였다. 이때 인장강도가 20 kg/㎠ 이상이면 성형폼에 적합한 것으로 판정하였다.
수축 비중 경도 인장강도 적용가부
실시예1 양호 0.20 55 22 가능
실시예2 양호 0.20 56 22 가능
실시예3 양호 0.20 60 23 가능
실시예4 양호 0.18 54 18 가능
비교예1 심함 발포불가 - - 불가
실시예5 양호 0.18 54 19 가능
실시예6 양호 0.20 58 22 가능
실시예7 양호 0.20 53 19 가능
실시예8 양호 0.20 56 22 가능
실시예9 양호 0.20 52 17 가능
실시예10 양호 0.20 68 25 가능
실시예11 양호 0.20 71 28 가능
실시예12 양호 0.20 50 16 가능
실시예13 양호 0.20 70 26 가능
비교예2 양호 0.20 85 33 불가
실시예14 양호 0.19 45 15 가능
실시예15 양호 0.18 40 14 가능
비교예3 심함 0.17 33 11 불가
비교예4 양호 0.17 45 16 가능
비교예5 양호 0.13 35 12 불가
표 4에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예의 경우 성형폼으로 사용이 적절한 것으로 나타났다.
또한 상기 고무의 생분해성을 확인하기 위한 실험을 실시하였으며, 이때 기존의 생분해성 폼에 대한 시험기준이 마련되어 있지 않으므로, 생분해성플라스틱의 시험기준인 ISO 14855의 방법을 준용하여 시험을 실시하였다.
생분해성은 ISO 14855로 6개월 후의 생분해율을 표시하였다. 지금까지 생분해성 폼은 존재하지 않았으므로 생분해성 폼에 대한 규격은 없다. 생분해성 플라스틱의 경우에는 ISO 14855로 시험해서 45일 후 60중량%, 6개월 후 90중량% 이상 생분해되었을 때 생분해의 인증을 해주고 있다. 여기서 90중량% 생분해란 플라스틱의 90중량%가 6개월 후에 탄산가스로 변하여 버린다는 것이다.
생분해성(%) 생분해성 폼으로의 적합성
실시예1 55 적합
실시예2 55 적합
실시예3 55 적합
실시예4 55 적합
비교예1 - 불가
실시예5 55 적합
실시예6 56 적합
실시예7 54 적합
실시예8 55 적합
실시예9 53 적합
실시예10 57 적합
실시예11 57 적합
실시예12 53 적합
실시예13 65 적합
비교예2 73 적합
실시예14 45 적합
실시예15 36 적합
비교예3 32 불가
비교예4 32 불가
비교예5 32 불가
본 발명의 생분해성 폼은 생분해성 플라스틱만큼 생분해는 일어나지 않지만, 50중량% 생분해성 고무는 땅속에서 50중량%는 분해되어 탄산가스로 날아가 버리고 나머지 50중량%는 분자의 크기로 쪼개어져 흙 속에 존재하게 되는데, 이는 미분해 부분이 남아 있기는 하지만, 흙의 기능을 거의 회복하게 되므로 그 자체로 충분한 가치가 있는 것이다.
표 5에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예의 경우 생분해성이 뛰어나 생분해성 폼으로 사용이 적합한 것으로 나타났다. 비교예의 경우에도 비교예 1을 제외하면 생분해성을 가지는 것으로 나타났다. 하지만 표 5에 나타난 바와 같이 비교예의 경우 폼으로 적용이 불가능한 물성을 가지고 있는 것으로 나타나고 있으므로, 생분해성 폼으로의 사용은 불가능할 것으로 판단되었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 생분해성 폼 조성물로서,
    폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT), 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS) 및 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA) 로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 생분해성 물질;
    과산화물 가교제;
    상기 과산화물 가교제에 의해서 가교가 가능한 고분자; 및
    발포제;
    를 포함하는 생분해성 폼 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리알킬렌 아디페이트 테레프탈레이트(PAAT)는 폴리에틸렌 아디페이트 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌 아디페이트 테레프탈레이트인 것인 생분해성 폼 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리알킬렌 숙시네이트(PAS)는 폴리에틸렌 숙시네이트, 폴리프로필렌 숙시네이트 또는 폴리부틸렌 숙시네이트인 것인 생분해성 폼 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리알킬렌 숙시네이트 아디페이트(PASA)는 폴리에틸렌 숙시네이트 아디페이트, 폴리프로필렌 숙시네이트 아디페이트 또는 폴리부틸렌 숙시네이트 아디페이트인 것인 생분해성 폼 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가교가 가능한 고분자는 가교가 가능한 플라스틱 또는 가교가 가능한 고무인 생분해성 폼 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가교가 가능한 플라스틱은 에틸렌의 호모폴리머(Homopolymer) 또는 코폴리머(Copolymer)인 생분해성 폼 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가교가 가능한 고무는 천연 고무(NR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 스티렌고무(SBS), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPM), 에틸렌-프로필렌디엔 모노머(EPDM) 고무, 실리콘(silicone) 고무, 스티렌 블록 공중합체(SBC), 1,2-폴리부타디엔(1,2-PB), 염소화폴리에틸렌(CPE), 에틸렌비닐아세테이트 고무(EVM), 및 열가소성 폴리우레탄 탄성체(TPU)로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상인 것인 생분해성 폼 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 물질과 상기 가교가 가능한 고분자의 함량 비율이 중량비로 각각 95:5 내지 30:70인 것인 생분해성 폼 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 생분해성 폼 조성물은 상용화제를 추가로 포함하는 것인 생분해성 폼 조성물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상용화제는 말레산 무수물(MAH)이 그라프팅된 고무인 것인 생분해성 폼 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 과산화물 가교제는 t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-부틸퍼옥시라우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸퍼옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부틸히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥산, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트 및 a,a'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 생분해성 폼 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 발포제는 물리적 발포제 또는 화학적 발포제인 생분해성 폼 조성물.
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