Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR100385718B1 - Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method - Google Patents

Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method Download PDF

Info

Publication number
KR100385718B1
KR100385718B1 KR10-1998-0030206A KR19980030206A KR100385718B1 KR 100385718 B1 KR100385718 B1 KR 100385718B1 KR 19980030206 A KR19980030206 A KR 19980030206A KR 100385718 B1 KR100385718 B1 KR 100385718B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
starch
weight
parts
diisocyanate
biodegradable
Prior art date
Application number
KR10-1998-0030206A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000009650A (en
Inventor
한인천
이봉근
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR10-1998-0030206A priority Critical patent/KR100385718B1/en
Publication of KR20000009650A publication Critical patent/KR20000009650A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100385718B1 publication Critical patent/KR100385718B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/022Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/22Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016Plasticisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/06Biodegradable
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2310/00Masterbatches

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 전분을 함유한 생분해성 수지 조성물에 관한 것으로서, 기계적 물성이 우수한 전분 마스터배치를 매트릭스 수지 내에 균일하게 분포시키며, 전분과 수지 매트릭스의 상용성을 증진시키기 위하여, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 0-90중량부, 전분 마스터배치 10-100중량부 및 상기 수지 매트릭스와 전분 마스터배치 100중량부에 대하여 1-20중량부의 가소제를 포함하는 생분해성 수지 조성물을 제공한다. 여기서 상기 전분 마스터배치는 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 20-90중량부, 전분 10-80중량부 및 상기 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 100중량부에 대하여 0.1-5중량부의 디이소시아네이트계 커플링제를 포함하고 있다.The present invention relates to a biodegradable resin composition containing starch, in order to uniformly distribute the starch masterbatch having excellent mechanical properties in the matrix resin, and to improve the compatibility of the starch and the resin matrix, the biodegradable aliphatic polyester resin matrix It provides a biodegradable resin composition comprising 0-90 parts by weight, 10-100 parts by weight of starch masterbatch and 1-20 parts by weight of plasticizer based on 100 parts by weight of the resin matrix and starch masterbatch. Wherein the starch masterbatch comprises 20-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin, 10-80 parts by weight of starch and 0.1-5 parts by weight of diisocyanate coupling agent based on 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin and starch. have.

Description

전분을 함유한 생분해성 수지 조성물 및 그 제조 방법Biodegradable resin composition containing starch and method for producing same

본 발명은 전분을 함유한 생분해성·수지 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디이소시아네이트계 커플링제를 사용하여 전분과 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지를 화학적으로 결합시킨 전분 마스터배치, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 및 가소제로 이루어진 기계적 물성이 우수한 생분해성 수지 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable resin composition containing starch, and more particularly, a starch masterbatch and biodegradable aliphatic polyester chemically bonded to starch and a biodegradable aliphatic polyester resin using a diisocyanate coupling agent. The present invention relates to a biodegradable resin composition having excellent mechanical properties consisting of a resin matrix and a plasticizer, and a method for producing the same.

플라스틱은 가볍고, 강하며, 가공이 용이하고, 쉽게 분해되지 않는 특성 때문에 산업용 소재로부터 일회용품 및 포장재료에 이르기까지 소비량이 계속 증가하고 있다. 이와 같은 플라스틱을 비롯하여 각종 고형 폐기물들은 사용 후 매립 또는 소각 등의 방법으로 폐기하거나, 재생하여 재사용하고 있으나, 매립, 소각 등의 폐기물 처리방법은 환경적으로 심각한 폐혜를 일으키고 있다. 따라서 이러한 환경 문제를 해결하기 위하여, 사용중에는 그 기능과 구조를 유지하지만, 일단 폐기되면 미생물에 의해 물과 이산화탄소로 분해되는 생분해성 플라스틱이 다양하게 개발되고 있다.Plastics continue to increase in consumption from industrial materials to disposables and packaging because of their lightness, strength, ease of processing, and ease of disassembly. Various solid wastes, such as plastics, are disposed of or recycled after reuse by landfill or incineration, but waste disposal methods such as landfill and incineration cause serious environmental damage. Therefore, in order to solve these environmental problems, various biodegradable plastics have been developed that maintain their function and structure during use, but are once decomposed into water and carbon dioxide by microorganisms.

예를 들면, 미국특허 제4,021,388호와 유럽특허 제409,789호에는 가격이 저렴하고 용이하게 생분해되는 전분을 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌과 같은 비분해성 플라스틱과 섞어, 생붕괴성 플라스틱을 제조하는 기술이 서술되어 있으나, 전분을 첨가함에 따라 플라스틱의 물성이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 폐기시 전분은 생분해되지만, 다른 매트릭스 수지는 분해되지 않고 그대로 남아있는 단점이 있다.For example, US Pat. No. 4,021,388 and European Pat. No. 409,789 describe a technique for producing biodegradable plastics by mixing starch, which is inexpensive and readily biodegradable, with non-degradable plastics such as polyethylene, polypropylene, and polystyrene. However, as the starch is added, not only the physical properties of the plastic are significantly lowered, but the starch is biodegraded upon disposal, but other matrix resins are not decomposed and remain intact.

또한, 미국특허 제4,133,784호와 제4,337,181호에는 에틸렌-아크릴산 공중합체에 호화된 상태의 전분을 첨가하여 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 에틸렌-아크릴산 공중합체가 고가인데다 제조된 필름의 물성이 실용화되기에는 극히 취약하며, 생분해성이 떨어지는 단점이 있다.In addition, U.S. Patent Nos. 4,133,784 and 4,337,181 disclose a method of preparing a film by adding starch in a gelatinized state to an ethylene-acrylic acid copolymer, but the ethylene-acrylic acid copolymer is expensive and the physical properties of the film are produced. It is extremely vulnerable to practical use, and has a disadvantage of poor biodegradability.

또한, 미국특허 제5,254,607호, 제5,256,711호, 제5,258,430호에도 호화된 전분을 이용하는 기술이 서술되어 있으나, 전분을 호화시키기 위해 물과 가소제를 과량으로 첨가하기 위한 별도의 장치가 필요할 뿐만 아니라, 물성 및 치수안정성을 증가시키기 위해 사용되는 합성수지인 에틸렌-비닐알콜 공중합체 등의 분해성이 검증되지 않고 있다.In addition, U.S. Patent Nos. 5,254,607, 5,256,711, and 5,258,430 describe techniques using gelatinized starch, but not only a separate device is needed to add excessive amounts of water and plasticizer to gelatinize the starch. And degradability of an ethylene-vinyl alcohol copolymer, which is a synthetic resin used to increase dimensional stability, has not been verified.

끝으로, 대한민국 특허공개 제94-11542호, 제94-11556호, 제94-11558호에는 전분과 폴리에틸렌의 화학적 결합을 유도하기 위해 유기산 촉매와 결합제를 사용하여 반응 압출을 유도하였으나, 미반응 조단량체가 남아있을 가능성이 있으며, 전분 함량이 30%이상일 경우에는 기계적 물성이 현저히 감소하며, 매트릭스 수지로 사용된 폴리에틸렌은 분해되지 않고 남아있는 단점이 있다.Finally, Korean Patent Publication Nos. 94-11542, 94-11556, and 94-11558 induce reaction extrusion using an organic acid catalyst and a binder to induce chemical bonding of starch and polyethylene. There is a possibility that the monomer remains, and when the starch content is more than 30%, the mechanical properties are significantly reduced, and polyethylene used as the matrix resin remains undecomposed.

따라서, 본 발명의 목적은 기계적 물성이 우수하고, 수지 전체가 생분해되는 생분해성 수지 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 기계적 물성이 우수한 전분 마스터배치가 매트릭스 수지 내에 균일하게 분포되어, 전분과 매트릭스 수지의 상용성이 우수한 생분해성 수지 조성물 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a biodegradable resin composition which is excellent in mechanical properties and in which the entire resin is biodegraded. In addition, an object of the present invention is to provide a biodegradable resin composition excellent in compatibility between the starch and the matrix resin, and a method for producing the same, wherein the starch masterbatch excellent in mechanical properties is uniformly distributed in the matrix resin.

도 1a는 실시예 1에 의한 수지 조성물의 단면을 주사 전자 현미경으로 촬영한 사진.1A is a photograph taken of a cross section of a resin composition according to Example 1 with a scanning electron microscope.

도 1b는 비교예 1에 의한 수지 조성물의 단면을 주사 전자 현미경으로 촬영한 사진.1B is a photograph taken of a cross section of the resin composition according to Comparative Example 1 with a scanning electron microscope.

도 1c는 제조예 1에 의한 전분 마스터배치의 단면을 주사 전자 현미경으로 촬영한 사진.1C is a photograph taken with a scanning electron microscope of a cross section of the starch masterbatch according to Preparation Example 1. FIG.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 0-90중량부, 전분 마스터배치 10-100중량부 및 상기 수지 매트릭스와 전분 마스터배치 100중량부에 대하여 1-20중량부의 가소제를 포함하는 생분해성 수지 조성물을 제공하며, 상기 수지 조성물에는 필요에 따라 상기 수지 매트릭스와 전분 마스터배치 100중량부에 대하여 0.5-10중량부의 활제가 포함될 수 있다. 여기서 상기 전분 마스터배치는 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 20-90중량부, 전분 10-80중량부 및 상기 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 100중량부에 대하여 0.1-5중량부의 디이소시아네이트계 커플링제를 포함하고 있으며, 필요에 따라, 상기 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 100중량부에 대하여 0.5-10중량부의 활제를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is 0-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin matrix, 10-100 parts by weight of starch masterbatch and 1-20 parts by weight of plasticizer based on 100 parts by weight of the resin matrix and starch masterbatch. It provides a biodegradable resin composition comprising, 0.5 to 10 parts by weight of lubricant based on 100 parts by weight of the resin matrix and starch masterbatch, if necessary. Wherein the starch masterbatch comprises 20-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin, 10-80 parts by weight of starch and 0.1-5 parts by weight of diisocyanate coupling agent based on 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin and starch. And, if necessary, 0.5 to 10 parts by weight of lubricant based on 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin and starch.

또한, 본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 20-90중량부, 전분 10-80중량부 및 상기 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 100중량부에 대하여 0.1-5중량부의 디이소시아네이트계 커플링제를 이축 압출기를 이용하여 반응 압출시켜 전분 마스터배치를 제조한 후, 상기 전분 마스터배치 10-100중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 0-90중량부 및 상기 수지 매트릭스와 전분마스터배치 100중량부에 대하여 1-20중량부의 가소제를 이축 압출기를 이용하여 혼련, 압출하는 공정을 포함하는 생분해성 수지 조성물의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention is 20-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin, 10-80 parts by weight of starch and 0.1-5 parts by weight of diisocyanate-based coupling agent based on 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin and twin-screw extruder After reaction extrusion to prepare a starch masterbatch, 10- 100 parts by weight of the starch masterbatch, 0-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin matrix, and 1- parts by weight of the resin matrix and starch masterbatch. Provided is a method for producing a biodegradable resin composition comprising a step of kneading and extruding 20 parts by weight of a plasticizer using a twin screw extruder.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 전분, 생분해성 지방족 폴리에스테르, 가소제 등으로 구성된 생분해성 수지 조성물을 제조함에 있어서, 생분해성이 우수한 지방족 폴리에스테르 수지와 입자 상태의 전분에 디이소시아네이트계 커플링제를 첨가하고, 이들을 이축압출기내에서 반응 압출시킴으로서, 전분의 히드록시기와 지방족 폴리에스테르 수지 말단의 히드록시기가 디이소시아네이트계 커플링제와 반응하여 화학 결합을 이룬 전분 마스터배치를 사용하였다. 이와 같이 기계적 물성이 우수한 전분 마스터배치를 용융시켜, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스에 균일하게 분포시킴으로서 기계적 물성 및 전분과 폴리에스테르 수지의 상용성이 우수한 생분해성 수지 조성물이 제조된다.In the present invention, in preparing a biodegradable resin composition composed of starch, biodegradable aliphatic polyester, plasticizer, etc., a diisocyanate coupling agent is added to aliphatic polyester resin and granular starch having excellent biodegradability, By extruding the reaction within, a starch masterbatch in which a hydroxy group of a starch and a hydroxy group of an aliphatic polyester resin terminal reacted with a diisocyanate coupling agent to form a chemical bond was used. Thus, a starch masterbatch excellent in mechanical properties is melted and uniformly distributed in a biodegradable aliphatic polyester resin matrix to prepare a biodegradable resin composition having excellent mechanical properties and compatibility between starch and polyester resin.

상기 수지 매트릭스 및 상기 마스터배치에 사용되는 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로는 각각 서로 다른 종류를 사용할 수도 있으나, 동일한 종류의 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 이와 같은 폴리에스테르 수지의 예로는 폴리테트라메틸렌 석시네이트, 폴리테트라메틸렌 아디페이트, 폴리프로피오락톤, 폴리카프로락톤, 폴리락틱산, 폴리히드록시부틸레이트-바릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물 등이 있다. 상기 수지 매트릭스로 사용되는 생분해성 지방족 폴리에스테르의 양은 상기 전분 마스터배치 10-100중량부에 대하여 0-90중량부가 바람직하며, 상기 전분 마스터배치에 포함되는 생분해성 지방족 폴리에스테르의 양은 전분 10-80중량부에 대하여 20-90중량부가 바람직하다. 이때 생분해성 수지 조성물중의 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지의 총 사용량은 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 혼합물의 20-90중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 30-80중량%이다. 만일 그 사용량이 20중량% 미만일 경우에는 가공성이 용이하지 못하고, 90중량%를 초과하면 생분해 속도가 저하된다.Biodegradable aliphatic polyester resins used in the resin matrix and the masterbatch may be different from each other, but it is preferable to use the same kinds of resins. Examples of such polyester resins include polytetramethylene succinate. Nate, polytetramethylene adipate, polypropiolactone, polycaprolactone, polylactic acid, polyhydroxybutylate-barylate copolymer and mixtures thereof. The amount of biodegradable aliphatic polyester used as the resin matrix is preferably 0-90 parts by weight based on 10-100 parts by weight of the starch masterbatch, and the amount of biodegradable aliphatic polyester contained in the starch masterbatch is 10-80 starch. 20-90 weight part is preferable with respect to weight part. In this case, the total amount of the biodegradable aliphatic polyester resin in the biodegradable resin composition is preferably 20-90% by weight of the biodegradable aliphatic polyester resin and the starch mixture, more preferably 30-80% by weight. If the amount is less than 20% by weight, the workability is not easy. If the amount is more than 90% by weight, the biodegradation rate is lowered.

본 발명의 마스터배치에 사용될 수 있는 전분으로는 옥수수 전분, 쌀전분, 감자전분, 타피오카전분, 밀전분, 고구마전분 등의 순수전분이 있으며, 전분에 물리, 화학적 처리를 한 α-전분, 산처리전분, 산화전분, 양성전분, 에스테르전분, 에테르전분 등과 같은 변성전분 및 이들의 혼합물도 사용가능하나, 전분의 입도나 경제적인 측면에서 옥수수 전분을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 전분은 일반적으로 용이하게 생분해되며, 직쇄상의 아밀로스와 분지상의 아밀로펙틴으로 구성되어 있으며, 아밀로즈 글루코오스 단위당 3개의 히드록시기가 있어 친수성을 띠고 있으며, 강한 수소결합을 하고 있다. 상기 전분 마스터배치에는 지방족 폴리에스테르 수지 20-90중량부에 대하여 상기 전분 10-80중량부가 사용되며, 본 발명의 조성물중 전분의 총 사용량은 8-80중량%, 더욱 바람직하게는 20-70중량%인 것이 좋다. 만일, 8중량% 미만을 사용하면 경제적인 이점이 적어지고, 생분해성 속도가 저하되며, 80중량%를 초과하면 폴리에스테르 수지와의 상용성이 저하된다.Starches that can be used in the masterbatch of the present invention includes corn starch, rice starch, potato starch, tapioca starch, wheat starch, sweet potato starch and the like, pure starch, α-starch subjected to physical and chemical treatment to the starch, acid treatment Modified starches such as starch, oxidized starch, cationic starch, ester starch, ether starch and the like and mixtures thereof may be used, but corn starch is preferable in terms of the particle size and economical aspect of the starch. Such starch is generally easily biodegradable, and is composed of linear amylose and branched amylopectin, and has three hydroxyl groups per amylose glucose unit, which is hydrophilic and has strong hydrogen bonds. In the starch master batch, 10-80 parts by weight of starch is used based on 20-90 parts by weight of aliphatic polyester resin, and the total amount of starch in the composition of the present invention is 8-80% by weight, more preferably 20-70% by weight. It is good to be%. If less than 8% by weight, economical benefits are less, the rate of biodegradability is lowered, and if it is more than 80% by weight, compatibility with the polyester resin is reduced.

본 발명의 전분 마스터배치의 제조에 사용되는 디이소시아네이트계 커플링제는 각각 말단에 -NCO기를 가지고 있어, 한쪽은 전분의 히드록시기와 반응하여 화학적 결합을 이루고, 다른 한쪽은 지방족 폴리에스테르 수지의 말단에 있는 히드록시기와 반응하여 화학적 결합을 함으로서, 비상용적인 전분과 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지와의 계면 접착력을 향상시키고, 계면분리 현상을 억제한다. 따라서, 마스터배치 자체로서도 기존 수지 조성물에 비해 가공성 및 기계적 물성이 향상될 뿐만 아니라, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스에 상기 마스터배치로 첨가함으로서 조성물의 기계적 특성을 향상시킬 수도 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 디이소시아네이트계 커플링제의 예로는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트, 디시크로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트, 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트, 디페닐메탄 2,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 4.4'-디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐렌 폴리이소시아네이트 또는 이들의 혼합물 등이 있다.The diisocyanate-based coupling agents used in the preparation of the starch masterbatch of the present invention each have a -NCO group at the terminal, and one side reacts with the hydroxyl group of the starch to form a chemical bond, and the other is at the terminal of the aliphatic polyester resin. By reacting with a hydroxyl group to form a chemical bond, the interfacial adhesion between the incompatible starch and the biodegradable aliphatic polyester resin is improved, and the interfacial separation phenomenon is suppressed. Therefore, the masterbatch itself may not only improve processability and mechanical properties as compared to the existing resin composition, but may also improve mechanical properties of the composition by adding the masterbatch to the biodegradable aliphatic polyester resin matrix. Examples of diisocyanate-based coupling agents that can be used in the present invention include hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate, naphthalene 1,5-diisocyanate, diphenylmethane 2,4'-diisocyanate, diphenylmethane 4.4'-diisocyanate, phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate or these And mixtures thereof.

상기 디이소시아네이트계 커플링제는 상기 마스터배치의 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 100중량부에 대하여 0.1-5중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 만일 그 사용량이 0.1중량부 미만이면, 계면접착력이 저하되며, 5중량부를 초과하면 마스터배치의 생분해성 속도가 감소한다.The diisocyanate coupling agent is preferably used in an amount of 0.1-5 parts by weight based on 100 parts by weight of the aliphatic polyester resin and the starch of the masterbatch, if the amount is less than 0.1 parts by weight, the interfacial adhesion is reduced, 5 Exceeding parts by weight reduces the biodegradability rate of the masterbatch.

본 발명의 수지조성물에는 수지의 물리적 성질을 개선하고 가공성을 향상시키기 위하여, 상기 수지 매트릭스와 전분마스터배치 100중량부에 대하여 바람직하게는 0.5-20중량부, 더욱 바람직하게는 1-20중량부의 가소제를 첨가하는 것이 좋다. 이와 같은 가소제로는 물, 글리세린, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 솔비톨, 유산(lactic acid) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.The resin composition of the present invention is preferably 0.5-20 parts by weight, more preferably 1-20 parts by weight of a plasticizer, based on 100 parts by weight of the resin matrix and starch masterbatch in order to improve physical properties of the resin and improve processability. It is good to add. As such a plasticizer, it is preferable to use water, glycerin, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, sorbitol, lactic acid or a mixture thereof.

또한 본 발명의 수지조성물에는 수지 조성물의 제조 및 성형 가공시 수지 조성물의 유동성과 몰드에서의 이형성을 개선하기 위해 상기 수지매트릭스와 전분마스터배치 100중량부에 대하여 0.5-10중량부의 활제를 첨가하는 것이 바람직하고, 또한, 상기 전분마스터배치에도 지방족 폴리에스테르 수지와 전분 100중량부에 대하여 0.5-10중량부의 활제를 첨가하는 것이 바람직하다. 이와 같은 활제로는 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산과 같은 지방산, 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 모노올레이트와 같은 지방산 에스테르, 에틸렌비스스테아르아마이드, 에스테르 복합물, 지방산 알콜 등이 사용되며, 상기 활제를 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.In addition, in the resin composition of the present invention, in order to improve the fluidity of the resin composition and mold release properties in the mold during the preparation and molding of the resin composition, 0.5-10 parts by weight of a lubricant is added to 100 parts by weight of the resin matrix and the starch master batch. Preferably, 0.5-10 parts by weight of lubricant is added to the starch masterbatch based on aliphatic polyester resin and 100 parts by weight of starch. Such lubricants include fatty acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, fatty acid esters such as glycerol monostearate, glycerol monooleate, ethylene bis stearamide, ester complexes, fatty alcohols, and the like. You may mix and use 2 or more types of said lubricants.

본 발명에 의한 전분 마스터배치는 지방족 폴리에스테르, 입자 상태의 전분 및 디이소시아네이트계 커플링제를 높은 전단력과 긴 체류시간을 유지할 수 있는스크류를 장착한 이축 압출기를 이용하여 120-210℃에서 반응 압출시킴으로서 제조할 수 있다. 만일 압출기 온도가 120℃미만이면 커플링제와 폴리에스테르 및 전분 사이의 반응이 원활하게 진행되지 않고, 210℃를 초과하면 전분의 열분해 현상이 나타난다. 상기 전분 마스터배치의 제조시, 디이소시아네이트계 커플링제, 전분, 지방족 폴리에스테르와 함께 가소제를 사용하면 디이소시아네이트계 커플링제가 가소제의 히드록시기와 반응을 하여 전분과 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지와의 계면접착력 및 물성이 저하되는 단점이 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 가소제를 사용하여 전분을 호화시킨 후, 호화된 전분을 수지 매트릭스에 분산시키면 호화되지 않은 입자상태의 전분을 사용하는 경우보다 많은 양의 전분을 사용할 수 있으나, 사용되는 가소제에 의해 조성물의 기계적 강도가 떨어지는 단점이 있다.The starch masterbatch according to the present invention is reacted and extruded at 120-210 ° C. using a twin screw extruder equipped with an aliphatic polyester, starch in the particulate state and a diisocyanate-based coupling agent which can maintain a high shear force and a long residence time. It can manufacture. If the extruder temperature is lower than 120 ° C., the reaction between the coupling agent, the polyester and the starch does not proceed smoothly, and if it exceeds 210 ° C., the pyrolysis of starch occurs. In the production of the starch masterbatch, when a plasticizer is used together with a diisocyanate coupling agent, starch, and an aliphatic polyester, the diisocyanate coupling agent reacts with the hydroxyl group of the plasticizer, thereby interfacial adhesion between the starch and the biodegradable aliphatic polyester resin. And it is not preferable because there is a disadvantage that the physical properties are reduced. In addition, if the starch is gelatinized using a plasticizer and then the gelatinized starch is dispersed in the resin matrix, a larger amount of starch may be used than in the case of using non-gelatinized starch. There is a disadvantage of falling strength.

이와 같이 제조한 전분 마스터배치 10-100중량부, 상기 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 0-90중량부, 적량의 활제 및 가소제를 높은 전단력과 긴 체류시간을 유지할 수 있는 스크류를 장착한 이축 압출기를 이용하여 다시 120-210℃에서 혼련, 압출함으로서 본 발명의 생분해성 수지 조성물 펠렛을 제조할 수 있다. 이때 전분 마스터 배치의 사용량이 너무 낮으면 전분함량이 적어 경제적인 이점이 없을 뿐만 아니라 생분해 속도가 저하되어 바람직하지 못하다. 이와 같이 제조된 펠렛은 약 0.5-1중량%의 수분을 함유한다.10-100 parts by weight of the starch masterbatch prepared in this way, 0-90 parts by weight of the aliphatic polyester resin matrix, a suitable amount of lubricant and plasticizer using a twin screw extruder equipped with a screw that can maintain a high shear force and a long residence time The biodegradable resin composition pellets of the present invention can be prepared by kneading and extruding again at 120-210 ° C. At this time, if the amount of the starch master batch is too low, the starch content is not so low that there is no economic benefit, and the biodegradation rate is lowered, which is not preferable. The pellets thus prepared contain about 0.5-1% by weight of water.

본 발명에서와 같이 가소제가 포함되지 않은 입자상태의 전분과 지방족 폴리에스테르를 디이소시아네이트를 이용하여 먼저 화학결합을 시켜 전분 마스터배치를 제조한 후, 이를 가소제가 포함된 조성물에 분산시키면, 입자상태의 전분이 가소제에 의해 호화되어 1마이크로미터 이하의 균일한 도메인을 가짐과 동시에 기계적 물성이 우수한 생분해성 수지 조성물을 제조할 수 있다.As in the present invention, the starch and aliphatic polyester in the form of a plasticizer is not contained, and the starch masterbatch is prepared by first chemically bonding the diisocyanate and then dispersing it in the composition containing the plasticizer. Starch may be gelatinized with a plasticizer to produce a biodegradable resin composition having a uniform domain of 1 micrometer or less and having excellent mechanical properties.

본 발명의 생분해성 수지 조성물은 사출성형, 블로우 성형, 압출성형, 열성형 등을 통하여 골프티와 같은 일회용 사출물, 병, 시이트, 포장용 재료 등을 제조하는데 사용될 뿐만 아니라, 필름 제조용 압출기를 사용하여 압착성형 필름, 플랫 필름, 블로우 필름 등을 제조하는데 사용될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 생분해성 수지 조성물을 마스터 배치로 사용하여 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐아세테이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 스티렌-아크릴로니트릴공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리카보네이트 등의 비분해성 열가소성 수지와 혼합하여 생붕괴성 수지를 제조하는 것도 가능하다.The biodegradable resin composition of the present invention is not only used to prepare disposable injection molding products such as golf tees, bottles, sheets, packaging materials, etc. through injection molding, blow molding, extrusion molding, thermoforming, etc., but also compression using a film extruder. It can be used to make molded films, flat films, blown films and the like. In addition, using the biodegradable resin composition according to the present invention as a master batch, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinylacetate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyvinyl chloride, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylo It is also possible to produce biodegradable resins by mixing with non-degradable thermoplastic resins such as nitrile-butadiene-styrene copolymers and polycarbonates.

이하, 본 발명에 의한 마스터배치 제조예, 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, preparation examples, examples and comparative examples of the masterbatch according to the present invention will be described. However, the following examples are merely illustrative of the present invention and do not limit the present invention.

[마스터 배치 제조예 1][Master Batch Production Example 1]

옥수수전분(수분함량 13%) 50중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로서 폴리카프로락톤 50중량부, 상기 조성물 100중량부에 대하여 헥사메틸렌 디이소시아네이트 0.5중량부를 균일하게 혼합한 후, 높은 전단력과 긴 체류시간을 유도할수 있는 스크류를 장착한 L/D가 35인 이축압출기를 사용하여 190℃온도에서 반응 압출하여 펠렛형태로 전분 마스터배치를 제조하였다.50 parts by weight of corn starch (13% water content), 50 parts by weight of polycaprolactone as a biodegradable aliphatic polyester resin, and 0.5 parts by weight of hexamethylene diisocyanate with respect to 100 parts by weight of the composition, followed by high shear force and long A starch masterbatch was prepared in pellet form by reaction extrusion at a temperature of 190 ° C. using a twin screw extruder equipped with a screw capable of inducing a residence time of 35 L / D.

[마스터 배치 제조예 2][Master Batch Production Example 2]

옥수수 전분(수분함량13%) 30중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로서 폴리카프로락톤 70중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.30 parts by weight of corn starch (13% of water) and 70 parts by weight of polycaprolactone were used as the biodegradable aliphatic polyester resin.

[마스터 배치 제조예 3][Master Batch Production Example 3]

옥수수 전분(수분함량13%) 60중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로서 폴리카프로락톤 40중량부, 상기 조성물 100중량부에 대하여 디시클로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트 3중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.60 parts by weight of corn starch (13% moisture), 40 parts by weight of polycaprolactone as a biodegradable aliphatic polyester resin, and 3 parts by weight of dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate based on 100 parts by weight of the composition Then, it carried out similarly to the manufacture example 1.

[마스터 배치 제조예 4][Master Batch Production Example 4]

디이소시아네이트 커플링제로서 헥사메틸렌디이소시아네이트 0.1중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Production Example 1 was conducted except that 0.1 part by weight of hexamethylene diisocyanate was used as the diisocyanate coupling agent.

[마스터 배치 제조예 5][Master Batch Production Example 5]

130℃ 진공오븐에서 48시간동안 건조시킨 옥수수 전분(수분함량 0.5%) 50중량부와 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트 2중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Preparation Example 1 was repeated except that 50 parts by weight of corn starch (water content of 0.5%) and 2 parts by weight of diphenylmethane 4,4′-diisocyanate were dried in a vacuum oven at 130 ° C. for 48 hours.

[마스터 배치 제조예 6][Master Batch Production Example 6]

130℃ 진공오븐에서 48시간동안 건조시킨 옥수수 전분(수분함량 0.5%) 50중량부와 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트 5중량부를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하였다.The same procedure as in Preparation Example 1 was repeated except that 50 parts by weight of corn starch (water content of 0.5%) and 5 parts by weight of 1,4-cyclohexane diisocyanate were dried in a vacuum oven at 130 ° C. for 48 hours.

[실시예 1]Example 1

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지인 폴리카프로락톤 20중량부, 제조예 1의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 80중량부, 상기 조성물 100중량부에 대하여 가소제로서 글리세린 15중량부를 투입하고, 높은 전단력과 긴 체류시간을 유도할 수 있는 스크류를 장착한 L/D가 35인 이축압출기를 사용하여 190℃에서 압출하여 펠렛형태로 생분해성 수지 조성물을 제조하였다. 상기 펠렛을 이용하여 사출시편을 만들어 물성 및 생분해도를 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.20 parts by weight of polycaprolactone, a biodegradable aliphatic polyester resin, 80 parts by weight of a starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 1, and 15 parts by weight of glycerin as a plasticizer were added to 100 parts by weight of the composition. The biodegradable resin composition was prepared in pellet form by extruding at 190 ° C. using a twin screw extruder having a L / D of 35 with a time inducing screw. The pellets were used to make injection specimens to measure physical properties and biodegradability. The results are shown in Table 1.

[실시예 2]Example 2

제조예 1의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 40중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Extrusion specimens were prepared in the same manner as in Example 1, except that 40 parts by weight of the starch masterbatch prepared in Preparation Example 1 was used. The physical properties and biodegradability thereof were measured, and the results are shown in Table 1.

[실시예 3]Example 3

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 40중량부 및 제조예 1의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 60중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Extrusion specimens were prepared in the same manner as in Example 1, except that 40 parts by weight of polycaprolactone and 60 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 1 were used as the biodegradable aliphatic polyester resin matrix. The biodegradability was measured and the results are shown in Table 1.

[실시예 4]Example 4

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 10중량부 및 제조예 1의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 90중량부를 사용하고, 상기 조성물 100중량부에 대하여 가소제로 글리세린 15중량부와 유산(Lactic acid) 5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.10 parts by weight of polycaprolactone and 90 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 1 were used as the biodegradable aliphatic polyester resin matrix, and 15 parts by weight of glycerin as a plasticizer and lactic acid (Lactic acid) with respect to 100 parts by weight of the composition. Except for the use of 5 parts by weight was prepared in the same way as in Example 1, the physical properties and biodegradation was measured for this, and the results are shown in Table 1.

[실시예 5]Example 5

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 10중량부, 제조예 2의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 90중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Extrusion specimen was prepared in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by weight of polycaprolactone and 90 parts by weight of the starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 2 were used as the biodegradable aliphatic polyester resin matrix. The biodegradability was measured and the results are shown in Table 1.

[실시예 6]Example 6

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 10중량부, 제조예 3의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 90중량부를 사용하고, 상기 조성물 100중량부에 대하여 가소제로 글리세린 20중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Except that 10 parts by weight of polycaprolactone and 90 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 3 were used as the biodegradable aliphatic polyester resin matrix, and 20 parts by weight of glycerin was used as a plasticizer based on 100 parts by weight of the composition. Injection specimens were prepared in the same manner as in Example 1, and their physical properties and biodegradability were measured, and the results are shown in Table 1.

[실시예 7]Example 7

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 20중량부, 제조예 4의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 80중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Extrusion specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that 20 parts by weight of polycaprolactone and 80 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 4 were used as the biodegradable aliphatic polyester resin matrix. The biodegradability was measured and the results are shown in Table 1.

[실시예 8]Example 8

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 20중량부, 제조예 5의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 80중량부를 사용한 것을 제외하고는실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Extrusion specimens were prepared in the same manner as in Example 1, except that 20 parts by weight of polycaprolactone and 80 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 5 were used as the biodegradable aliphatic polyester resin matrix. Figures were measured, and the results are shown in Table 1.

[실시예 9]Example 9

생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스로서 폴리카프로락톤 20중량부, 제조예 6의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 80중량부를 사용하고, 상기 조성물 100중량부에 대하여 가소제로 글리세린 10중량부와 솔비톨 5중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생 분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.As a biodegradable aliphatic polyester resin matrix, 20 parts by weight of polycaprolactone and 80 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 6 were used, and 10 parts by weight of glycerin and 5 parts by weight of sorbitol were used as a plasticizer based on 100 parts by weight of the composition. Except for the use, the injection specimens were prepared in the same manner as in Example 1, and the physical properties and biodegradability thereof were measured, and the results are shown in Table 1.

[실시예 10]Example 10

생분해성 지방족 폴리에스테르로서 폴리카프로락톤 50중량부, 제조예 6의 방법으로 제조한 전분 마스터배치 50중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Extrusion specimen was prepared in the same manner as in Example 1, except that 50 parts by weight of polycaprolactone and 50 parts by weight of starch masterbatch prepared by the method of Preparation Example 6 were used as biodegradable aliphatic polyester. Was measured, and the results are shown in Table 1.

[비교예 1]Comparative Example 1

옥수수전분(수분함량 13%) 40중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로서 폴리카프로락톤 60중량부를 높은 전단력과 긴 체류시간을 유도할 수 있는 스크류를 장착한 L/D가 35인 이축압출기를 사용하여 190℃에서 압출하여 펠렛형태로 전분 마스터 배치를 제조하였으며, 이를 이용하여 사출시편을 만들어 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.40 parts by weight of corn starch (13% moisture), 60 parts by weight of polycaprolactone as a biodegradable aliphatic polyester resin using a twin screw extruder with a L / D of 35 with a screw capable of inducing high shear and long residence time The starch master batch was prepared in pellet form by extrusion at 190 ° C., and the injection specimen was used to measure the physical properties and biodegradation, and the results are shown in Table 1.

[비교예 2]Comparative Example 2

옥수수전분(수분함량 13%) 40중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로서 폴리카프로락톤 60중량부, 상기 조성물 100중량부에 대하여 가소제로 글리세린 15중량부를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.40 parts by weight of corn starch (13% water), 60 parts by weight of polycaprolactone as a biodegradable aliphatic polyester resin, and 15 parts by weight of glycerin as a plasticizer based on 100 parts by weight of the composition was the same as in Comparative Example 1 Injection specimens were prepared, and their physical properties and biodegradability were measured, and the results are shown in Table 1.

[비교예 3]Comparative Example 3

옥수수 전분(수분함량 13%) 40중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지로서 폴리카프로락톤 60중량부, 상기 조성물 100중량부에 대하여 가소제로 글리세린 15중량부와 디이소시아네이트계 커플링제인 헥사메틸렌 디이소시아네이트 1중량부를 동시에 사용한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 사출시편을 제조하였으며, 이에 대한 물성 및 생분해도를 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.40 parts by weight of corn starch (13% moisture), 60 parts by weight of polycaprolactone as a biodegradable aliphatic polyester resin, 15 parts by weight of glycerin as a plasticizer and hexamethylene diisocyanate as a diisocyanate coupling agent based on 100 parts by weight of the composition Except for using 1 part by weight at the same time was prepared in the injection specimen in the same manner as in Comparative Example 1, the physical properties and biodegradability for this was measured, the results are shown in Table 1.

표 1에서 인장강도 및 인장신율은 ASTM D 638에 의하여 측정하였으며, 충격강도는 ASTM D 256에 의하여 1/4인치 시편을 제조하여 측정한 것이다. 또한, 생분해도는 플라스틱의 저항성 실험법(ASTM G 21-70)에 따라 5×5×0.3cm 시편에 곰팡이를 21일간 배양하여, 시편의 표면에 곰팡이가 뒤덮인 정도를 관찰한 후, 곰팡이가 뒤덮인 정도가 0% 이면 0, 10%이하이면 1, 10-30%일 때 2, 30-60%일 때 3, 60-100% 일 때 4점을 부여하여 나타낸 것이며, 표 1에서 N.B는 아이조드 충격강도 측정시 6.4mm두께의 시편이 부러지지 않는 경우를 나타낸 것이다.In Table 1, tensile strength and tensile elongation were measured by ASTM D 638, and impact strength was measured by preparing 1/4 inch specimens by ASTM D 256. In addition, the degree of biodegradation was measured after the incubation of the mold on a 5 × 5 × 0.3 cm specimen for 21 days according to the resistance test method of plastic (ASTM G 21-70), and after monitoring the extent to which the mold was covered on the surface of the specimen, Is 0%, 0, 10% or less, 1, 10-30%, 2, 30-60%, 3, 60-100%, and 4 points are given. In Table 1, NB is Izod impact strength. It shows the case that the specimen of 6.4mm thickness does not break during the measurement.

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예의 수지 조성물은 실시예의 수지 조성물에 비하여 인장강도 및 충격강도가 낮고, 비교예 1의 경우에는 신율 및 충격강도가 낮아 물성이 좋지 않음을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, the resin composition of the comparative example has a lower tensile strength and impact strength than the resin composition of the embodiment, in the case of Comparative Example 1 it can be seen that the physical properties are not good low elongation and impact strength.

또한, 상기 실시예 1과 비교예 1에 의하여 제조한 수지 조성물 및 제조예 1에 의하여 제조한 마스터 배치에서 전분의 호화정도를 관찰하기 위하여 사출시편의단면을 주사 전자 현미경(500배 확대)으로 촬영하여 각각 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 나타내었다. 도 1a 내지 도 1c에서 알 수 있는 바와 같이, 가소제와 디이소시아네이트계 커플링제를 사용하지 않은 비교예 1의 사출시편(도 1b)에는 전분 입자가 호화되지 않고, 지방족 폴리에스테르 수지와의 계면이 명확하게 분리되어 있는 반면, 디이소시아네이트계 커플링제를 사용한 전분 마스터배치(도 1c)의 경우에는 전분과 폴리에스테르 수지가 화학적으로 결합되어 계면을 구분하기가 어렵고, 전분입자가 단면으로 절단된 형상이 나타났으며, 디이소시아네이트계 커플링제를 사용한 마스터배치와 가소제를 사용한 실시예 1의 사출시편의 경우(도 1a)에는 가소제에 의해 마스터배치내의 전분도 균일하게 용융되어 전분 입자가 보이지 않았다.In addition, in order to observe the degree of gelatinization of the starch in the resin composition prepared in Example 1 and Comparative Example 1 and the master batch prepared in Preparation Example 1, the cross section of the injection specimen was photographed with a scanning electron microscope (500 times magnification). 1A, 1B and 1C, respectively. As can be seen in Figures 1a to 1c, starch particles are not gelatinized in the injection specimen of Comparative Example 1 (FIG. 1B) without using a plasticizer and a diisocyanate coupling agent, and the interface with the aliphatic polyester resin is clear. On the other hand, starch masterbatch using a diisocyanate-based coupling agent (FIG. 1C) is difficult to distinguish the interface because the starch and the polyester resin are chemically bonded, and the starch particles are cut in cross section. In the case of the masterbatch using the diisocyanate coupling agent and the injection specimen of Example 1 using the plasticizer (FIG. 1A), the starch in the masterbatch was also uniformly melted by the plasticizer and starch particles were not seen.

상기한 바와 같이, 본 발명의 생분해성 수지 조성물은 기계적 물성이 우수한 전분 마스터배치가 매트릭스 수지 내에 균일하게 분포되어, 전분과 매트릭스 수지의 상용성이 우수하므로, 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라, 수지 전체가 용이하게 생분해된다.As described above, in the biodegradable resin composition of the present invention, since the starch masterbatch excellent in mechanical properties is uniformly distributed in the matrix resin and has excellent compatibility between the starch and the matrix resin, not only the mechanical properties but also the whole resin Is readily biodegradable.

Claims (7)

a)i) 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 20-90 중량부;a) i) 20-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin; ii) 전분 10-80 중량부; 및ii) 10-80 parts by weight of starch; And iii) 상기 i )의 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지와 ii)의 전분 100 중량부에 대하여 디이소시아네이트계 커플링제 0.1-5 중량부를 포함하는 전분 마스터 배치 10-100 중량부; 및iii) 10-100 parts by weight of a starch master batch comprising 0.1-5 parts by weight of a diisocyanate coupling agent based on 100 parts by weight of the biodegradable aliphatic polyester resin of i) and starch of ii); And b) 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 최대 90중량부; 및b) up to 90 parts by weight of a biodegradable aliphatic polyester resin matrix; And c) 상기 a)의 전분 마스터배치와 b)의 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 100 중량부에 대하여 가소제 1-20 중량부를 포함하는 생분해성 수지 조성물.c) A biodegradable resin composition comprising 1-20 parts by weight of a plasticizer based on 100 parts by weight of the starch masterbatch of a) and the biodegradable aliphatic polyester resin matrix of b). 제1항에 있어서, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 및 수지 매트릭스는 각각 독립적으로 폴리테트라메틸렌 석시네이트, 폴리테트라메틸렌 아디페이트, 폴리프로피오락톤, 폴리카프로락톤, 폴리락틱산, 폴리히드록시부틸레이트-바릴레이트 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 생분해성 수지 조성물.The biodegradable aliphatic polyester resin and the resin matrix of claim 1 are each independently polytetramethylene succinate, polytetramethylene adipate, polypropiolactone, polycaprolactone, polylactic acid, polyhydroxybutylate- Biodegradable resin composition is selected from the group consisting of a butylate copolymer and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 상기 전분은 옥수수 전분, 쌀전분, 감자전분, 타피오카전분, 밀전분, 고구마전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 순수전분이거나, α-전분, 산처리전분, 산화전분, 양성전분, 에스테르전분, 에테르전분 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 변성전분인 것인 생분해성 수지 조성물.The starch of claim 1, wherein the starch is pure starch selected from the group consisting of corn starch, rice starch, potato starch, tapioca starch, wheat starch, sweet potato starch and mixtures thereof, or α-starch, acid treated starch, oxidized starch. Biodegradable resin composition which is a modified starch selected from the group consisting of a cationic starch, ester starch, ether starch and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 상기 가소제는 물, 글리세린, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 솔비톨, 유산(lactic acid) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 생분해성 수지 조성물.The biodegradable resin composition of claim 1, wherein the plasticizer is selected from the group consisting of water, glycerin, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, sorbitol, lactic acid, and mixtures thereof. 제1항에 있어서, 상기 디이소시아네이트계 커플링제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌 디이소시아네이트, 디시크로헥실메탄 4,4'-디이소시아네이트, 나프탈렌 1,5-디이소시아네이트, 디페닐메탄 2,4'-디이소시아네이트, 디페닐메탄 4,4'-디이소시아네이트, 페닐렌 디이소시아네이트, 폴리메틸렌 폴리페닐렌 폴리이소시아네이트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 생분해성 수지 조성물.The diisocyanate-based coupling agent according to claim 1, wherein the diisocyanate-based coupling agent is hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane 4 , 4'-diisocyanate, naphthalene 1,5-diisocyanate, diphenylmethane 2,4'-diisocyanate, diphenylmethane 4,4'-diisocyanate, phenylene diisocyanate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate and Biodegradable resin composition is selected from the group consisting of a mixture thereof. a)i) 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 20-90 중량부;a) i) 20-90 parts by weight of biodegradable aliphatic polyester resin; ii) 전분 10-80 중량부; 및ii) 10-80 parts by weight of starch; And iii) 상기 i )의 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지와 ii)의 전분 100 중량부에 대하여 디이소시아네이트계 커플링제 0.1-5 중량부를 이축압출기를 이용하여반응 압출시켜 전분 마스터배치를 제조하는 공정; 및iii) 0.1-5 parts by weight of a diisocyanate coupling agent with respect to 100 parts by weight of the biodegradable aliphatic polyester resin of i) and ii) by means of a twin screw extruder to produce a starch masterbatch; And b) 상기 a)단계의 전분 마스터배치 10-100중량부, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 매트릭스 최대 90 중량부, 및 상기 전분마스터 배치와 수지 매트릭스 100 중량부에 대하여 가소제 1-20 중량부를 이축압출기를 이용하여 혼련, 압출하는 공정을 포함하는 생분해성 수지 조성물의 제조방법.b) 10-100 parts by weight of the starch masterbatch of step a), up to 90 parts by weight of the biodegradable aliphatic polyester resin matrix, and 1-20 parts by weight of a plasticizer based on 100 parts by weight of the starch master batch and the resin matrix. The manufacturing method of the biodegradable resin composition containing the process of kneading and extruding using. 제6항에 있어서, 상기 이축압출기내의 반응 및 혼련 온도는 120-210℃인 생분해성 수지 조성물의 제조방법.The method of producing a biodegradable resin composition according to claim 6, wherein the reaction and kneading temperature in the twin screw extruder is 120-210 ° C.
KR10-1998-0030206A 1998-07-27 1998-07-27 Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method KR100385718B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0030206A KR100385718B1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1998-0030206A KR100385718B1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000009650A KR20000009650A (en) 2000-02-15
KR100385718B1 true KR100385718B1 (en) 2003-11-19

Family

ID=19545314

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1998-0030206A KR100385718B1 (en) 1998-07-27 1998-07-27 Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100385718B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030052172A (en) * 2001-12-20 2003-06-26 강희승 Heat-Resistive Bio-Dissolution materials Using starch, Manufacturing Method Thereof, Manufacturing Device Thereof And Disposal Container
KR20030052471A (en) * 2001-12-21 2003-06-27 (주)바리죤 Heat-Resistive Bio-Dissolution materials Using starch, Manufacturing Method Thereof And Disposal Container
KR100484721B1 (en) * 2002-02-27 2005-04-20 주식회사 엘지화학 Biodegradable masterbatch resin composition and method for preparing the same, and biodisintergrable film comprising the same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970065639A (en) * 1997-07-19 1997-10-13 성재갑 Biodegradable Resin Composition Containing Starch

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970065639A (en) * 1997-07-19 1997-10-13 성재갑 Biodegradable Resin Composition Containing Starch

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000009650A (en) 2000-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2113521C (en) Melt processable biodegradable compositions and articles made therefrom
US6235816B1 (en) Compositions and methods for manufacturing thermoplastic starch blends
EP0400531B1 (en) A method for the preparation of destructured-starch-based compositions produced thereby
KR101000749B1 (en) Biodegradable resin composition, method for production thereof and biodegradable film therefrom
JPH0623260B2 (en) Microbial degradable thermoplastic resin molding and method for producing the same
EP0902808A1 (en) Biodegradable polyester and natural polymer compositions and expanded articles therefrom
JPH06184358A (en) New thermoformable composition, its preparation and its use for obtaining thermoformed article
CN111154244A (en) Full-biodegradable balloon bottom support and preparation method thereof
WO2018199494A1 (en) Multi-degradable polyolefin-based resin composition and method for preparing same
KR20190067320A (en) Eco-friendly biedegradable thermo plastic polymer resin composition and it's manufacturing film
KR100385718B1 (en) Biodegradable Resin Composition Containing Starch and Its Manufacturing Method
KR100484721B1 (en) Biodegradable masterbatch resin composition and method for preparing the same, and biodisintergrable film comprising the same
KR20220036119A (en) Biodegradable Film Composition Comprising Surface-Treated Gypsum and Manufacturing Method thereof
JP2000015765A (en) Biodegradable multilayer film sheet
KR100354496B1 (en) Preparation method of biodegradable resin composition and the composition thereof
JPH11279271A (en) Production of resin pellet
JPH11279392A (en) Degradable tape
JPH11275986A (en) Degradable mulch film for agriculture
KR100458292B1 (en) Biodegradable Resin Composition
KR100440477B1 (en) Biodisintergrable resin composition and method for preparing thereof
JP2000256471A (en) Biodegradable film
JPH11279393A (en) Biodegradable tape, packaging and packing tape, and self-adhesive tape
JP3459283B2 (en) Starch-containing resin composition
KR102719337B1 (en) Bioplastic manufacturing system using pulp natural polymer
JP2001316578A (en) Mulching film

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120509

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130410

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee