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KR20010073648A - Biodegradable synthetic resin composition using the remnants of starch - Google Patents

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KR20010073648A
KR20010073648A KR1020000002421A KR20000002421A KR20010073648A KR 20010073648 A KR20010073648 A KR 20010073648A KR 1020000002421 A KR1020000002421 A KR 1020000002421A KR 20000002421 A KR20000002421 A KR 20000002421A KR 20010073648 A KR20010073648 A KR 20010073648A
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starch
biodegradable
resin composition
weight
resin
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KR1020000002421A
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배현수
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배현수
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Abstract

본 발명은 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 찌꺼기를 비분해성 수지와 혼합하여 제조한 생분해성 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물은 비분해성 합성수지 1∼99 중량%와 전분찌꺼기 99∼1 중량%를 주성분으로 하여 합성수지의 제조에 일반적으로 사용되는 통상의 가소제 및 윤활제를 첨가한 후 용융, 혼련하여 얻어지며, 본 발명은 전분 대신 폐기물로 버려지는 전분찌꺼기를 이용하여 생분해성 수지를 제조함으로써 낮은 비용과 간단한 방법으로 분해성 및 기계적 물성이 우수한 새로운 생분해성 수지 조성물을 제공하게 된다.The present invention relates to a biodegradable resin composition prepared by mixing starch extracted from carbohydrate foods with a non-degradable resin. The biodegradable resin composition according to the present invention is composed of 1 to 99% by weight of non-degradable synthetic resin and 99 to 1% by weight of starch residue, and then melted and kneaded after addition of conventional plasticizers and lubricants generally used in the production of synthetic resins. The present invention provides a new biodegradable resin composition having excellent degradability and mechanical properties in a low cost and simple manner by preparing a biodegradable resin using starch dregs that are disposed of as waste instead of starch.

Description

전분찌꺼기를 이용한 생분해성 수지 조성물 {BIODEGRADABLE SYNTHETIC RESIN COMPOSITION USING THE REMNANTS OF STARCH}Biodegradable resin composition using starch residue {BIODEGRADABLE SYNTHETIC RESIN COMPOSITION USING THE REMNANTS OF STARCH}

본 발명은 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 찌꺼기, 즉 전분찌꺼기를 이용한 생분해성 수지 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 전분찌꺼기를 비분해성 수지에 혼합하여 만든 분해성 및 물성이 우수한 새로운 생분해성 수지 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a biodegradable resin composition obtained by extracting starch from carbohydrate foods, that is, starch dregs, and more specifically, a new biodegradable resin composition having excellent degradability and physical properties made by mixing starch dregs with a non-degradable resin. It is about.

석유화학 제품인 합성수지는 강성, 유연성, 투명성 등의 우수한 물성과 내약품성, 가공성, 경제성 등으로 인해 짧은 역사에도 불구하고 필름, 시트, 성형품, 발포재료, 파이프, 호스, 판, 등 여러 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 그러나, 합성수지 제품들은 대부분 미생물 저항성이 커서 용도 폐기후 자연 생태계에서 분해되지 않으므로 심각한 환경오염 문제를 야기시키고 있으며, 이에 따라 자연생태계내에서 분해될 수 있는 분해성 수지에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Synthetic resin, a petrochemical product, has various uses in various fields such as films, sheets, molded products, foam materials, pipes, hoses, plates, etc., despite its short history due to its excellent properties such as rigidity, flexibility, transparency, chemical resistance, processability, and economy. Is being used. However, most of the synthetic resin products are resistant to microorganisms, so they do not decompose in the natural ecosystem after disposal, causing serious environmental pollution problems. Accordingly, researches on degradable resins that can decompose in the natural ecosystem are being actively conducted.

현재 분해성 수지에는 자외선에 의해 분해되는 광분해성 수지와 토양중에 존재하는 미생물에 의하여 분해되는 생분해성 수지가 있으며, 생분해성 수지는 다시 미생물적 또는 화학적 방법으로 합성되는 생분해성 수지와 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 비분해성 수지에 천연물질인 전분 등의 생분해성 원료를 충전시킨 엄밀한 의미의 생붕괴성 수지로 구분될 수 있다.Currently, degradable resins include photodegradable resins decomposed by ultraviolet rays and biodegradable resins decomposed by microorganisms present in the soil. Biodegradable resins are biodegradable resins synthesized by microbiological or chemical methods, polyethylene, polypropylene, etc. Biodegradable resins are filled with non-degradable resins of biodegradable raw materials such as starch, which is a natural substance.

이중 광분해성 수지는 태양광(자외선)을 받아야만 분해되므로 폐기물을 토양에 매립할 경우에는 분해되지 않는다는 문제점과 비용 문제, 첨가된 전이금속의 유해성 논란이 있으며, 특히 우리나라와 같이 폐기물을 대부분 매립하여 처리하고 있는 나라에서는 효과를 보기 어렵다. 이에 따라, 세균 및 박테리아 등의 미생물에 의해 자연생태계에서 분해될 수 있는 생분해성 수지의 개발에 보다 관심이 집중되어 있다.Since the photodegradable resin is decomposed only when it is exposed to sunlight (ultraviolet rays), there are problems such as costs that do not decompose when the waste is buried in the soil, cost issues, and the hazards of added transition metals. It is hard to see the effect in a country where it is. Accordingly, more attention is focused on the development of biodegradable resins that can be degraded in the natural ecosystem by microorganisms such as bacteria and bacteria.

생분해성 수지로는 미생물의 생체내에서 합성되는 폴리하이드록시아릴레이트계 수지와 합성고분자계 생분해성 수지인 폴리카프로락톤, 폴리락티드 및 디올과 디애시드의 축중합에 의하여 합성된 지방족 폴리에스테르 등이 있다. 그러나 이들 생분해성 수지는 생분해성은 우수하나 물성저하, 가공의 비용이성, 그리고 무엇보다도 가격이 비싸다는 단점이 있어 기존의 비분해성 수지를 대체하지 못하고 있는 실정이다.Biodegradable resins include polyhydroxyarylate resins synthesized in vivo of microorganisms and polycaprolactones, polylactides, which are synthetic polymer biodegradable resins, and aliphatic polyesters synthesized by condensation polymerization of diols and diacids. There is this. However, these biodegradable resins do not replace the existing non-degradable resins due to the disadvantages of excellent biodegradability but deterioration in physical properties, cost-effectiveness, and above all, high price.

이에 비해 천연고분자 등 생분해성 물질을 충진하는 생붕괴성 수지 특히 전분 충전형 생붕괴성 수지는 물성저하와 가공성에 따른 전분 충전량의 한계 및 단기적으로는 전분만이 분해된다는 이론적인 단점에도 불구하고, 새로운 고분자 재료로서 풍부하고 저렴한 원료가격 및 현재로서는 효과를 제일 빨리 볼 수 있다는 방법적인 측면에서 이에 대한 연구 및 제품화가 활발히 진행되고 있다. 유럽특허 제535,994호, 제32,802호, 제327,505호, 제400,532호, 제404,728호 등에 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등과 같은 열가소성 수지에 전분과 같은 천연 고분자 물질과 가소제를 첨가하고 적절한 온도와 압력하에서 혼련, 압출하여 생분해성 수지를 제조하는 방법이 개시되어 있다.On the other hand, biodegradable resins filled with biodegradable materials such as natural polymers, especially starch-filled biodegradable resins, despite the theoretical shortcomings of starch filling due to deterioration of properties and processability and short-term degradation of starch, As a new polymer material, research and commercialization are being actively conducted in terms of abundant and cheap raw material prices and the method that the effect can be seen at the earliest. Addition of natural polymers such as starch and plasticizers to thermoplastic resins such as polyethylene, polystyrene, polypropylene, polyethylene terephthalate, etc. to EP 535,994, 32,802, 327,505, 400,532, 404,728, etc. A method of producing a biodegradable resin by kneading and extruding under and pressure is disclosed.

그러나, 일반적으로 전분을 비분해성 합성수지에 적용함에 있어서는, 크게 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 전분은 한 단위구조에 극성이 큰 수산기를 3개씩 갖고 있는 친수성으로 소수성인 범용수지와 상용성이 매우 적다. 둘째, 전분은 통상 10∼13%의 수분을 함유하고 있으므로 범용수지와의 비상용성은 물론 고온, 고압하의 혼합, 압출 및 성형과정에서 기포발생 현상에 의한 제품 물성의 급격한 저하를 유발할 수 있으며, 특히 최종 제품이 필름일 경우에 미치는 타격은 매우 크다. 셋째, 전분은 지질성분을 0.6∼0.8% 함유하고 있으므로 플라스틱 물성저하에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 또한, 이러한 생붕괴성 수지의 대부분이 혼입된 전분은 쉽게 분해되나 다른 고분자는 분해되지 않고 미세한 조각으로 토양중에 잔존하여 2차적 환경오염을 유발하게 된다는 문제점이 있는데, 이러한 불완전 분해는 전분이 비분해성 수지의 고분자상에 연속상으로 균일하게 분포되지 않음으로써 분해가 완전하게 이루어지지 않는 것으로 생각된다.However, in general, in applying starch to a non-degradable synthetic resin, there are largely the following problems. First, starch has very low compatibility with hydrophobic general purpose resins, which are hydrophilic having three polar hydroxyl groups in one unit structure. Second, since starch usually contains 10 ~ 13% of water, it is not only incompatible with general purpose resins but also can cause a sharp drop in product properties due to bubble generation during mixing, extrusion and molding under high temperature and high pressure. If the product is a film, the impact is very large. Third, since starch contains 0.6-0.8% of lipid component, it is known to affect plastic properties. In addition, starch in which most of these biodegradable resins are mixed is easily decomposed, but other polymers are not decomposed but remain in the soil as fine pieces, causing secondary environmental pollution. It is considered that decomposition is not made completely because it is not uniformly distributed in the continuous phase of the polymer phase of the resin.

이상과 같은 전분이 가지는 원료로서의 문제점을 해결하기 위하여 전분의 입자크기를 미세화하는 것을 포함하여 전분의 함유 수분율을 1% 이하로 낮추는방법(US. PAT. 4,016,117, 4,021,388), 전분 중에서도 직쇄구조를 갖는 아밀로스 전분을 이용하는 방법(US. PAT. 3,891,620), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등에 아크릴산 또는 알킬아크릴레이트 등의 아크릴계 모노머를 공중합시키고, 그 공중합체를 전분에 혼합하여 제조하는 방법(US. PAT. 4,133,784, 5,087,650), 전분계 실리콘 처리를 통한 소수성을 부여하여 전분을 변성·사용하는 방법(US. PAT. 4,125,495), 전분을 융점 및 유리 전이온도 이상으로 가열하여 전분 과립이 용융되고 분자 구조가 무질서하게 된 분해된 전분(유럽 특허출원 제84,300,940.8호, 제88810455.1호, 88810548.3호, 89810046.6호)을 이용하는 방법(국내특허 제185201호, 제178389호) 및 기타 전분을 초산 등에서 변성시킨 변성전분을 이용하는 방법(국내 특허공고 제 96-7756호) 등 다양한 방법들이 알려져 있다.In order to solve the problems as a raw material of the starch as described above, the method of lowering the starch content of the starch to 1% or less, including miniaturizing the particle size of the starch (US. PAT. 4,016,117, 4,021,388), having a straight chain structure among the starch Method of using amylose starch (US. PAT. 3,891,620), copolymerization of acrylic monomers such as acrylic acid or alkyl acrylate to polyethylene, polypropylene, etc., and mixing the copolymer into starch (US. PAT. 4,133,784, 5,087,650 ), A method of denaturing and using starch by imparting hydrophobicity through starch-based silicone treatment (US. PAT. 4,125,495), decomposition of starch granules melted and disordered molecular structure by heating starch above melting point and glass transition temperature Method using the prepared starch (European Patent Application Nos. 84,300,940.8, 88,0455.1, 88810548.3, 89810046.6) (Domestic Patent No. 185201, No. 1) 78389) and other methods of using modified starch in which starch is modified in acetic acid and the like (Domestic Patent Publication No. 96-7756) are known.

그러나, 전분을 가공·변성하는 상기 방법들은 제조비용이 높고, 플라스틱, 필름 또는 발포제품 등의 물성에 대하여 극히 제한적인 개선이 될 뿐 뚜렷한 물성의 개선효과를 얻지 못하고 있다. 특히, 전분 충전량의 증가에 따라 물성저하가 급격해지는 분해성 필름, 그 중에서도 특히 저밀도 폴리에틸렌필름의 경우 실제로 전분을 8% 이상만 첨가하여도 필름으로서의 제품상태 및 물성유지가 어려워 상품화가 힘든 실정이다. 따라서, 지금까지의 전분 충전형 생분해성 수지는 기존의 비분해성 수지 제품에 비해 상대적으로 가격은 비싸면서도 물성면에서 제품의 질이 떨어진다는 문제점이 있어, 일회용품 등에서 비분해성 수지를 대체하여 광범위하게 사용되기에는 힘든 실정이었다.However, the above methods for processing and modifying starch have high manufacturing costs and are only a very limited improvement in the physical properties of plastics, films or foamed products, and do not obtain a clear improvement in physical properties. In particular, in the case of a degradable film whose physical properties decrease rapidly with increasing amount of starch, especially low density polyethylene film, even if only 8% or more of starch is actually added, it is difficult to commercialize the product as a film and maintain physical properties. Therefore, the starch-filled biodegradable resins of the past have a problem that the quality of the product is low in terms of physical properties, although the price is relatively higher than that of the conventional non-degradable resin products, and it is widely used to replace non-degradable resins in disposable products. It was a difficult situation to be.

이에 본 발명자는 상기와 같이 제조비용이 높고 상대적으로 효과가 미약한전분의 변성·가공방법들 대신에 전분을 대체할 수 있는 생분해성 소재로서 전분과 같은 분해특성과 경제성을 가진 소재를 찾던 중 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 찌꺼기가 섬유질을 주성분으로 하고 전분에 비해 수분함량이 적다는 것에 착안하여 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the inventors of the present invention are finding carbohydrates that are degradable and economical as starch as biodegradable materials that can replace starch instead of the modification and processing methods of starch, which are expensive and relatively ineffective. The present invention has been completed by focusing on the fact that the residue left after extracting starch from foods is composed mainly of fiber and has a smaller moisture content than starch.

본 발명은 전분을 변성·가공하여 사용하는 등의 제조비용이 높아지는 방법들 대신에 쉽게 얻을 수 있는 저렴한 소재로서 전분과 같은 물성저하의 문제점을 갖지 않는 소재로, 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 찌꺼기를 이용함으로써 생분해성 및 물성면에서 종래의 문제점을 해결한 새로운 생분해성 수지, 즉 자연생태계에서 완전 분해가 가능하며, 강도 등의 물성이 우수한 생분해성 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is an inexpensive material that can be easily obtained in place of methods of increasing the manufacturing cost such as modifying and processing starch, and does not have a problem of deterioration of physical properties such as starch. The residue left after extracting starch from carbohydrate foods It is an object of the present invention to provide a new biodegradable resin that solves the conventional problems in terms of biodegradability and physical properties, that is, fully decomposable in a natural ecosystem, and having excellent physical properties such as strength.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 비분해성 합성수지 1∼99 중량%와 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 찌꺼기 99∼1 중량%를 주성분으로 하여, 합성수지의 제조에 일반적으로 사용되는 통상의 가소제 및 윤활제를 첨가한 후 용융, 혼련하여 제조한 생분해성 수지 조성물을 제공한다. .In order to achieve the above object, in the present invention, 1 to 99% by weight of non-degradable synthetic resin and 99 to 1% by weight of the residue left after extracting starch from carbohydrate food are used, and a general plasticizer generally used in the production of synthetic resins. And a biodegradable resin composition prepared by melting and kneading after adding a lubricant. .

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

본 발명에 사용되는 생분해성 천연물질은 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은, 섬유질을 주성분으로 하는 찌꺼기를 사용한다. 쌀, 밀, 보리, 옥수수, 고구마, 감자, 밀가루, 타피오카, 칡뿌리 등과 같은 전분 원료 탄수화물식품으로부터 전분을 추출하고 나면 찌꺼기가 발생되는데, 이렇게 전분 제조과정에서 폐기물로 발생되는 찌꺼기에는 다량의 섬유질과 약간의 리그닌(lignin) 및 세미셀룰로오스(semicellulose) 등의 성분이 포함되어 있다. 이러한 찌꺼기(이하, "전분찌꺼기"라 한다)는 전분에 비해 수분함량이 적으므로 15% 이상 충전하기 어려운 전분과 달리 물성의 저하없이 20% 이상 충전이 가능하고, 가공목적에 따라 99%의 충전도 가능하다. 또한, 전분찌꺼기는 합성수지와의 혼합시 물성이 우수한데 이는 전분찌꺼기가 섬유질을 주성분으로 하여 강성이므로 혼합물내에서 강화제의 역할을 하는 것으로 생각된다.The biodegradable natural material used in the present invention uses fiber-based waste left after extracting starch from carbohydrate foods. Starch is extracted from starch-based carbohydrate foods such as rice, wheat, barley, corn, sweet potatoes, potatoes, flour, tapioca, and oyster roots, resulting in a large amount of fiber and waste. Some lignin and semicellulose are included. Since this residue (hereinafter referred to as "starch residue") is less water content than starch, unlike starch, which is difficult to fill more than 15%, 20% or more can be filled without deteriorating physical properties, and 99% of the filling is depending on the processing purpose. It is also possible. In addition, starch dregs are excellent in physical properties when mixed with synthetic resin, which is considered to play a role of reinforcing agent in the mixture since starch dregs are rigid based on fiber.

본 발명에서 사용하는 비분해성 합성수지로는, 특히 제한적인 것은 아니나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐 알코올, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 아크릴계 수지, 폴리아미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 및 이들의 공중합체가 사용될 수 있다. 이밖에도 플라스틱, 성형품, 필름, 포장용 필름, 발포제품 등의 다양한 가공목적에 따라 기존의 비분해성 합성수지가 선택적으로 사용될 수 있다.Non-degradable synthetic resins used in the present invention, although not particularly limited, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acrylic resin, poly Amide resins, unsaturated polyester resins, polycarbonate resins and copolymers thereof can be used. In addition, conventional non-degradable synthetic resins may be selectively used according to various processing purposes such as plastics, molded products, films, packaging films, and foamed products.

본 발명의 생분해성 수지는 상기 비분해성 합성수지 1∼99 중량%와 전분찌꺼기 99∼1 중량%를 주성분으로하여, 여기에 가공성을 향상기키기 위하여 합성수지의 제조에 일반적으로 사용되는 통상의 가소제 및 윤활제를 필요에 따라 물과 함께 첨가한 후 80∼250℃, 스크류 RPM 90∼150, 토오크 40∼70의 조건으로 혼련, 압출하여 제조한다.The biodegradable resin of the present invention is composed of 1 to 99% by weight of the non-degradable synthetic resin and 99 to 1% by weight of starch dregs, and is a common plasticizer and lubricant commonly used in the production of synthetic resins for improving processability. After the addition with water as necessary, kneading and extrusion under the conditions of 80 to 250 ℃, screw RPM 90 to 150, torque 40 to 70 to prepare.

본 발명의 가소제로는 물, 글리세린, 에틸렌디글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올 등을 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 윤활제로는 트리글리세롤모노스테아레이트, 트리글리세롤디스테아레이트, 트리글리세롤트리스테아레이트를 단독 또는 혼합하여 첨가한다. 가소제의 첨가량은 물의 경우는 전분찌꺼기에 대하여 5∼50 중량%, 기타 가소제는 전체 생분해성 수지에 대하여 0.5∼6 중량%가 좋으며, 윤활제는 전체 조성물에 대하여 0.2∼8 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.As the plasticizer of the present invention, water, glycerin, ethylene diglycol, polyethylene glycol, 1,4-butanediol, or the like may be used alone or as a mixture of two or more thereof, and as a lubricant, triglycerol monostearate and triglycerol distearate And triglycerol tristearate are added alone or in combination. The amount of plasticizer added is 5 to 50% by weight with respect to starch residue in water, 0.5 to 6% by weight with respect to the total biodegradable resin, and 0.2 to 8% by weight with respect to the total composition. Do.

또한, 본 발명에서는 필요에 따라 선택적으로 열안정제가 사용될 수 있다. 열안정제로는 인화합물, 예를 들어, 인산, 모노에틸인산, 트리메틸인산, 트리부틸인산, 트리옥틸인산, 모노페닐인산, 트리페닐 인산 및 그 유도체, 아인산, 트리페닐아인산, 트리메틸아인산 및 그 유도체 이가녹스 1010, 이가녹스 1222, 이가포스 168, 페닐포스폰산 등이 사용될 수 있으며, 특히 바람직하게는 모노에틸인산, 트리메틸인산 등이 사용될 수 있다.In addition, heat stabilizers may be optionally used in the present invention as needed. Thermal stabilizers include, but are not limited to, phosphorus compounds such as phosphoric acid, monoethyl phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid, tributyl phosphoric acid, trioctyl phosphoric acid, monophenyl phosphoric acid, triphenyl phosphoric acid and derivatives thereof, phosphorous acid, triphenyl phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid and derivatives thereof Iganox 1010, Iganox 1222, Igafos 168, phenylphosphonic acid and the like can be used, and particularly preferably monoethyl phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid and the like can be used.

본 발명에서 생분해성 수지의 펠렛을 제조하는 방법은 트윈-스크류 압출기 내의 밀폐공간에 물을 소량씩 공급하면서 상기 조성물을 투입하여 열을 가하여 용융, 압출한다. 압출시 다이를 통하여 토출되는 수지의 수분함량은 전체 생분해성 물질에 대하여 5∼50%가 되도록 물의 투입량을 조절한다. 배럴내의 온도는 80∼250℃, 스크류 RPM 90∼150, 토오크 40∼70 등의 조건으로 용융, 혼합하여 생분해성 수지를 제조한다.In the present invention, a method for producing a pellet of biodegradable resin is melted and extruded by adding heat to the composition while supplying a small amount of water to a closed space in a twin-screw extruder. The water content of the resin discharged through the die during extrusion is adjusted to 5 to 50% of the total biodegradable material. The temperature in the barrel is melted and mixed under the conditions of 80 to 250 ° C, screw RPM 90 to 150, torque 40 to 70, and the like to produce a biodegradable resin.

상기와 같이 제조된 생분해성 수지는 사출성형품, 압출성형품, 시트, 필름, 발포성형품 등 여러 가지 형태의 성형가공이 가능하여, 통상의 플라스틱 생활용품, 비닐 같은 포장재료, 스티로폼 등의 포장용기 등으로 다양하게 활용될 수 있다.The biodegradable resin prepared as described above can be molded in various forms such as injection molded articles, extruded molded articles, sheets, films, foam molded articles, and the like, and can be used as general plastic household goods, packaging materials such as vinyl, packaging containers such as styrofoam, etc. It can be used in various ways.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 다음의 실시예는 오로지 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1Example 1

전분찌꺼기 10 중량%와 폴리에틸렌 90 중량%를 혼합하고, 이 혼합물에 대해 윤활제로 트리글리세롤디스테아레이트 1 중량%와 가소제로 에틸렌디글리콜 2 중량% 및 전분찌꺼기에 대해 물을 10%로 혼합, 투입하여 압출기 내에서 스크류 속도 90 RPM, 토오크 40 및 다음의 배럴 온도 조건으로 용융, 혼합, 압출시켜 생분해성 수지 펠렛을 제조하였다 (배럴온도 : 110/150/180/210/190/160℃).10% by weight of starch residue and 90% by weight of polyethylene are mixed with 1% by weight of triglycerol distearate as a lubricant, 2% by weight of ethylene diglycol as a plasticizer and 10% of water to starch residue. Biodegradable resin pellets were prepared by melting, mixing, and extruding at a screw speed of 90 RPM, torque 40 and the following barrel temperature conditions in an extruder (barrel temperature: 110/150/180/210/190/160 ° C.).

실시예 2Example 2

전분찌꺼기 15 중량%와 폴리에틸렌 85 중량%를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 펠렛을 만들었다.Biodegradable resin pellets were prepared in the same manner as in Example 1, except that 15% by weight of starch residue and 85% by weight of polyethylene were mixed.

실시예 3Example 3

전분찌꺼기 20 중량%와 폴리에틸렌 80 중량%를 혼합하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 생분해성 수지 펠렛을 만들었다.Biodegradable resin pellets were prepared in the same manner as in Example 1, except that 20% by weight of starch residue and 80% by weight of polyethylene were mixed.

실시예 4Example 4

폴리에틸렌 대신 검화도 80%인 폴리비닐알코올을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 생분해성 수지 펠렛을 만들었다.Biodegradable resin pellets were prepared in the same manner as in Example 2, except that polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 80% was used instead of polyethylene.

실시예 5Example 5

폴리에틸렌 대신 폴리프로필렌을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 생분해성 수지 펠렛을 만들었다.Biodegradable resin pellets were prepared in the same manner as in Example 2, except that polypropylene was used instead of polyethylene.

실시예 6Example 6

폴리에틸렌 대신 에틸렌-비닐 아세테이트를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 생분해성 수지 펠렛을 만들었다.Biodegradable resin pellets were prepared in the same manner as in Example 2, except that ethylene-vinyl acetate was used instead of polyethylene.

실시예 7Example 7

분해도 평가Explode Rating

상기 실시예 1 내지 6에서 만든 생분해성 수지의 분해성을 필름상태로 컴포스트 방법으로 측정하였다. 컴포스트법의 매질로는 일반적인 국내 쓰레기 구성비율과 같도록 다음의 표 1과 같이 조성하였으며, 내부환경은 표 2와 같이 조절하여 시료를 매립하여 12주 동안 무게감소를 측정하고 24주에서 완전분해 여부를 확인하여 분해도를 평가하였다. 평가결과를 다음의 표 3에 나타내었다.The degradability of the biodegradable resins prepared in Examples 1 to 6 was measured in a film state by the compost method. The composition of the Compost method was prepared as shown in Table 1 so as to be equal to the general domestic waste composition ratio, and the internal environment was adjusted as shown in Table 2, and the sample was buried to measure weight loss for 12 weeks and completely decomposed at 24 weeks. The degree of decomposition was evaluated by checking whether or not. The evaluation results are shown in Table 3 below.

성분ingredient 함량(%)content(%) 음식물(쌀밥, 배추, 돼지고기, 어묵)종이류(신문지, 잡지)톱밥초자류플라스틱고무나뭇잎Food (rice, cabbage, pork, fish cake) Paper (newspaper, magazine) Sawdust Chorizo Plastic rubber leaves 39.820.75.37.37.74.514.739.820.75.37.37.74.514.7 100100

성분ingredient 함량(%)content(%) pH수분함량탄소/질소 성분의 초기 값공기 공급량온도pH Moisture Content Carbon / Nitrogen Initial Value Air Supply Temperature 7.06023100㎖/min55℃7.06023 100ml / min55 ℃

시 료sample 무게 감소(%) : 12주Weight loss (%): 12 weeks 완전분해 여부 : 24주Complete decomposition: 24 weeks 실시예 1Example 1 5252 실시예 2Example 2 5555 실시예 3Example 3 6161 실시예 4Example 4 5656 실시예 5Example 5 5151 실시예 6Example 6 4949

실시예 8Example 8

기계적 물성 측정Mechanical property measurement

상기 실시예 1 내지 6에서 제조한 펠렛을 블로운 필름으로 제조하여 강도 및 신도 측면에서 기계적 물성을 측정하였다. 결과는 다음의 표 4와 같다.The pellets prepared in Examples 1 to 6 were prepared as a blown film to measure mechanical properties in terms of strength and elongation. The results are shown in Table 4 below.

시 료sample 인장강도(㎏/㎠)Tensile Strength (㎏ / ㎠) 신 도(%)Elongation (%) 실시예 1Example 1 460460 4848 실시예 2Example 2 458458 4646 실시예 3Example 3 457457 4545 실시예 4Example 4 452452 4747 실시예 5Example 5 467467 4646 실시예 6Example 6 461461 4444

상기 실시예로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명은 전분 대신 폐기물로 버려지는 전분찌꺼기를 생분해성 소재로 이용하여 수지 조성물을 제조함으로써 낮은 비용과 간단한 방법으로, 분해성 및 기계적 물성이 우수한 새로운 수지 조성물을 제공하게 된다는 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 생분해성 수지 조성물은 플라스틱 용기, 비닐 등의 포장재료, 스티로폼 같은 일회용품 분야 등 광범위한 합성수지 사용분야에서 기존의 비분해성 수지를 대체하여 사용될 수 있으며, 아울러 본 발명은 버려지는 폐기물인 전분찌꺼기를 재활용함으로써 환경보전에도 기여하게 된다.As can be seen from the above examples, the present invention provides a new resin composition having excellent degradability and mechanical properties in a low cost and simple manner by preparing a resin composition using starch waste which is discarded as waste instead of starch as a biodegradable material. It is effective. Therefore, the biodegradable resin composition according to the present invention can be used to replace existing non-degradable resins in a wide range of synthetic resin applications, such as plastic containers, packaging materials such as vinyl, disposable products such as styrofoam, and the present invention is a waste that is discarded Recycling starch waste also contributes to environmental conservation.

Claims (4)

비분해성 합성수지 1∼99 중량%와 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 전분찌꺼기 99∼1 중량%를 주성분으로 하여, 합성수지의 제조공정에서 일반적으로 사용되는 통상의 가소제 및 윤활제를 첨가한 후 용융, 혼련하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.It is melted and kneaded after adding 1 ~ 99% by weight of non-degradable synthetic resin and 99 ~ 1% by weight of remaining starch residue from carbohydrate food and adding the usual plasticizer and lubricant commonly used in the manufacturing process of synthetic resin. Biodegradable resin composition, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조성물은 비분해성 합성수지 75∼90 중량%와 전분찌꺼기 25∼10 중량%를 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.The composition is a biodegradable resin composition comprising 75 to 90% by weight of non-degradable synthetic resin and 25 to 10% by weight of starch residue. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비분해성 합성수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐 알코올, 에틸렌-비닐 아세테이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 아크릴계 수지, 폴리아미드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 및 이들의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.The non-degradable synthetic resin is polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol, ethylene-vinyl acetate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, acrylic resin, polyamide resin, unsaturated polyester resin, polycarbonate resin And biodegradable resin composition, characterized in that selected from the group consisting of these copolymers. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 전분찌꺼기는 쌀, 밀, 보리, 옥수수, 고구마, 감자, 밀가루, 타피오카, 칡뿌리 중에서 선택된 탄수화물 식품으로부터 전분을 추출하고 남은 찌꺼기로서, 다량의 섬유질과 약간의 리그닌(lignin) 및 세미셀룰로오스(semicellulose) 성분을 포함하는 것임을 특징으로 하는 생분해성 수지 조성물.The starch residue is a residue left after extracting starch from carbohydrate food selected from rice, wheat, barley, corn, sweet potato, potato, flour, tapioca, and 칡 root, and contains a large amount of fiber, a little lignin, and semicellulose. A biodegradable resin composition comprising: a) component.
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