(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリ乳酸樹脂とポリヒドロキシアルカノエート樹脂が混合されたブレンド（Ｂｌｅｎｄ）樹脂及び反応型相溶化剤としてアイオノマー（ｉｏｎｏｍｅｒ）を含み、
前記アイオノマー内のイオングループモル分率が０．１ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％であり、前記アイオノマーがイオングループとしてスルホン酸基を含むことを特徴とするバイオプラスチック組成物。
【請求項２】
前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂は、
下記［式１］で、Ｒ１は水素原子、または置換あるいは非置換された炭素数１〜１５のアルキル基で、ｎは１または２の整数であることを特徴とする請求項１に記載のバイオプラスチック組成物。
【化１】
0005898784.tif 000019
【請求項３】
前記ブレンド樹脂は、
前記ポリ乳酸樹脂の含有量が前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂含有量より多いことを特徴とする請求項１に記載のバイオプラスチック組成物。
【請求項４】
前記ブレンド樹脂は、
前記バイオプラスチック全体組成物に対して、前記ポリ乳酸樹脂６０重量％〜９０重量％、前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂１０重量％〜４０重量％を含むことを特徴とする請求項３に記載のバイオプラスチック組成物。
【請求項５】
前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂は、補助モノマーを含み、
前記補助モノマーは、１０ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％を含むことを特徴とする請求項１に記載のバイオプラスチック組成物。
【請求項６】
前記ポリ乳酸樹脂及びポリヒドロキシアルカノエート樹脂の合計１００重量％に対して、前記ポリ乳酸樹脂が１０重量％〜９０重量％、前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂が９０重量％〜１０重量％であることを特徴とする請求項１に記載のバイオプラスチック組成物。
【請求項７】
エポキシ基を反応基として有する反応型相溶化剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバイオプラスチック組成物。
【請求項８】
さらに、グリシジルメタクリレート又は無水マレイン酸から選ばれるいずれかである反応型相溶化剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のバイオプラスチック組成物。
【請求項９】
前記エポキシ基を反応基として有する反応型相溶化剤は、
バイオプラスチック組成物全体１００重量部に対して１重量部 〜２０重量部を含むことを特徴とする請求項７に記載のバイオプラスチック組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオプラスチック組成物に関するものであり、より詳しくは、ポリ乳酸樹脂（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）とポリヒドロキシアルカノエート樹脂が混合されたブレンド（Ｂｌｅｎｄ）樹脂を含むバイオプラスチック組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄された後、一定の時間が経過すると、微生物が排出する分解要素によって硬いプラスチックが自然分解されるのが生分解性プラスチックである。既存の買い物袋、プラスチックボトル等は永久に分解されないため環境問題の深刻な要因になっているが、バイオプラスチックは、このような環境問題の解決の糸口を提供するという点において関心が高い。しかし、前記バイオプラスチックを構成するポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）等のような樹脂組成物は、相互間の相溶性が良くないためむしろ良くない物性を表すバイオプラスチック製品が製造される場合が多い。
【０００３】
特許文献１でも、高分子相溶性を改善させる相溶化添加剤およびその製造方法を提供しており、相溶化添加剤として、ＰＬＡ、ＰＨＡ、ポリブチレンサクシネート（ＰＨＢ）を含んではいるが、前記添加剤間の相溶性を増加させるための混合樹脂等は開示していない。また、特許文献２でも、ＰＬＡ、ＰＨＡ、ＰＢＳ等を含む環境低負荷樹脂組成物について記載しているが、前記生分解性樹脂間の混合および混合時の適正比率を開示していない。
【０００４】
そのため、バイオプラスチックを構成する組成物間の優れた相溶性を提供できる生分解性樹脂間の適正配合比またはこれの優れた相溶性を提供する新たな相溶化剤に対する開発に急いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開第１０―２００８―００７１１０９号公報
【特許文献２】韓国公開第１０―２０１１―００１７７８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前記のようなＰＬＡ、ＰＨＡ、ＰＢＡＴ等間の相溶性の問題を解決することにより、柔軟性、耐化学性および耐熱性が改善されたバイオプラスチック組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明の一実施例にかかるバイオプラスチック組成物は、ポリ乳酸樹脂（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）とポリヒドロキシアルカノエート樹脂が混合されたブレンド（Ｂｌｅｎｄ）樹脂を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記目的を達成するための本発明のまた別の一実施例にかかるバイオプラスチック組成物は、反応型相溶化剤を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるバイオプラスチック組成物は、相溶化剤を含まなくても一定の配合比を有するブレンド樹脂を含むことにより、ＰＬＡ、ＰＨＡ、ＰＢＡＴ等の樹脂間の相溶性問題によって発生する機械的物性の低下を解決し、特に、一定の相溶化剤を含むことにより、生分解性、柔軟性、耐化学性および耐熱性を有し、相溶性に優れたバイオプラスチック組成物を提供することができる。
【００１０】
よって、バイオプラスチックの活用度を広げることができるだけでなく、新規なバイオプラスチック製品に適用されることにより、多くの分野において用いることができるという付加的効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＤＭＡによる分析において、貯蔵弾性係数（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｍｏｄｕｌｕｓ）を示したグラフである。
【図２】貯蔵弾性係数（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｍｏｄｕｌｕｓ）による温度依存性を示したグラフである。
【図３】ＤＭＡによる分析において損失弾性係数（Ｌｏｓｓ  Ｍｏｄｕｌｕｓ）を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の利点および／または特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面と併せて詳しく後述してある実施例を参照すると明確になると考える。しかし、本発明は以下で開示する実施例に限定されるのではなく、相違する多様な形態で具現でき、単に本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書全体に亘って同一参照符号は同一構成要素を指す。
【００１３】
以下では、本発明にかかるバイオプラスチック組成物について詳しく説明する。
【００１４】
本発明の一実施例にかかるバイオプラスチック組成物は、ポリ乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）樹脂とポリヒドロキシアルカノエート樹脂が混合されたブレンド（Ｂｌｅｎｄ）樹脂を含む。
【００１５】
本発明のブレンド樹脂で含むポリヒドロキシアルカノエート樹脂は、下記式１で表される繰り返し単位であるヒドロキシアルカノエートモノマーを含む脂肪族ポリエステルである。
【００１６】
【化１】
0005898784.tif 000002
（前記式１で、Ｒ１は水素原子、又は置換あるいは非置換された炭素数１〜１５のアルキル基であり、ｎは１又は２の整数である。）
【００１７】
前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂は、ヒドロキシアルカノエートモノマーの単一重合体からなり得る。前記ヒドロキシアルカノエートモノマーの具体的な例としては、前記式１で、ｎが１でＲ１がメチル基である３―ヒドロキシブチレート（３―ｈｙｄｒｏｘｙ  ｂｕｔｙｒａｔｅ）、ｎが１でＲ１がエチル基である３―ヒドロキシバレレート（３―ｈｙｄｒｏｘｙ  ｖａｌｅｒａｔｅ）、ｎが１でＲ１がプロピル基である３―ヒドロキシヘキサノエート（３―ｈｙｄｒｏｘｙ  ｈｅｘａｎｏａｔｅ）、ｎが１でＲ１がペンチル基である３―ヒドロキシオクタノエート（３―ｈｙｄｒｏｘｙ  ｏｃｔａｎｏａｔｅ）、ｎが１でＲ１が炭素数１５のアルキル基である３―ヒドロキシオクタデカノエート（３―ｈｙｄｒｏｘｙ  ｏｃｔａｄｅｃａｎｏａｔｅ）等を挙げることができ、このうち３―ヒドロキシブチレート（３―ｈｙｄｒｏｘｙ  ｂｕｔｙｒａｔｅ）を使用することが好ましい。
【００１８】
本発明のポリヒドロキシアルカノエート樹脂からなる前記ヒドロキシアルカノエートモノマーを主モノマーにする場合、下記［式２］〜［式６］のような種類のモノマーを補助モノマーとして含むことができるが、これに制限されるのではない。
【００１９】
【化２】
0005898784.tif 000003
【００２０】
【化３】
0005898784.tif 000004
【００２１】
【化４】
0005898784.tif 000005
【００２２】
【化５】
0005898784.tif 000006
【００２３】
【化６】
0005898784.tif 000007
【００２４】
特に、前記補助モノマーを１０ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％含むことができる。前記補助モノマーを１０ｍｏｌ％未満で含むと加工温度条件が狭くなって加工性が容易でなくなったり柔軟性が低くなるおそれがあり、補助モノマーが２０ｍｏｌ％を超えると樹脂の機械的物性が低下するという短所がある。
【００２５】
ポリヒドロキシアルカノエート樹脂を構成する前記主モノマーおよび前記補助モノマーの重合体の一実施例として下記［式７］〜［式１１］を挙げることができるが、これに制限されるのではない。このとき、Ｘ、Ｙは整数で、Ｘ＞Ｙとすることが、ポリヒドロキシアルカノエート樹脂の機械的強度、衝撃強度および耐熱性を全て確保できるという面で好ましい。より詳しくは、Ｘ＋Ｙに対するＹのモル分率が１０ｍｏｌ％〜２０ｍｏｌ％であることが好ましい。
【００２６】
【化７】
0005898784.tif 000008
【００２７】
【化８】
0005898784.tif 000009
【００２８】
【化９】
0005898784.tif 000010
【００２９】
【化１０】
0005898784.tif 000011
【００３０】
【化１１】
0005898784.tif 000012
【００３１】
さらに、本発明のポリヒドロキシアルカノエート樹脂は、前述の重合体以外に相違する２種以上のヒドロキシアルカノエートモノマーからなる共重合体、例えば、トリ―共重合体、テトラ―共重合体等を挙げることができる。
【００３２】
相違する２種以上のヒドロキシアルカノエートモノマーからなる共重合体は、好ましくは、３―ヒドロキシブチレートと３―ヒドロキシヘキサノエートの共重合体であるポリ（３―ヒドロキシブチレート―コ―３―ヒドロキシヘキサノエート）、又は３―ヒドロキシブチレートと３―ヒドロキシバレレートの共重合体であるポリ（３―ヒドロキシブチレート―コ―３―ヒドロキシバレレート）を使用することができる。このとき、前記共重合体は３―ヒドロキシブチレート８０モル％〜９９モル％と、３―ヒドロキシヘキサノエート又は３―ヒドロキシバレレート１モル％〜２０モル％からなることが良い。
【００３３】
本発明のブレンド樹脂を構成するポリ乳酸樹脂は、機械的強度に優れ、他の生分解性樹脂に比べて製造性に優れるため好ましい。ポリ乳酸は、乳酸をモノマーにしてエステル反応によって製造されるポリエステル系樹脂であって、下記［式１２］のような構造を有する。
【００３４】
【化１２】
0005898784.tif 000013
【００３５】
本発明で使用されるポリ乳酸は、Ｌ―異性質体乳酸から誘導された繰り返し単位、Ｄ―異性質体乳酸から誘導された繰り返し単位、又はＬ，Ｄ―異性質体乳酸から誘導された繰り返し単位を含んで構成されるが、これらポリ乳酸は単独または複合で使用できる。
【００３６】
耐熱性および成形性の均衡の面で、Ｌ―異性質体乳酸から誘導された繰り返し単位が９５重量％以上含まれることが良く、より好ましくは、耐加水分解性を考慮するとＬ―異性質体乳酸から誘導された繰り返し単位９５重量％〜１００重量％およびＤ―異性質体乳酸から誘導された繰り返し単位０重量％〜５重量％からなるポリ乳酸を使用することが良い。
【００３７】
ポリ乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）樹脂と前記のポリヒドロキシアルカノエート樹脂が混合された本発明のブレンド（Ｂｌｅｎｄ）樹脂は、両樹脂間の適正混合比で相溶化剤を含まなくても、ポリ乳酸樹脂とポリヒドロキシアルカノエート樹脂だけを含む場合に比べて、耐衝撃性、耐熱性等の機械的物性に優れる。
【００３８】
本発明のブレンド樹脂を構成するポリ乳酸樹脂とポリヒドロキシアルカノエート樹脂の相溶性を増加させるために、前記ポリ乳酸樹脂の含有量が前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂含有量より多いことを特徴とする。
【００３９】
前記ブレンド樹脂が一定比率の含有量を有することにより、性質が相違するバイオプラスチック組成物間の相溶性を調節することができる。特に、ポリ乳酸の樹脂含有量がポリヒドロキシアルカノエート樹脂含有量より少ない場合は、ＰＬＡ樹脂の機械的物性の改善が要求される位までされないおそれがあり、ブレンド樹脂の価格上昇の面で限界がある。
【００４０】
より具体的には、前記バイオプラスチック全体組成物に対して、前記ポリ乳酸樹脂６０重量％〜９０重量％、前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂１０重量％〜４０重量％を含むことができる。特に、前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂は、１０重量％〜２０重量％を含むことが好ましい。前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂含有量が１０重量％未満だと、ポリヒドロキシアルカノエート樹脂の脆性を改善できなく、ポリヒドロキシアルカノエート樹脂含有量が４０重量％を超えると、分散性がよくなくなるためポリヒドロキシアルカノエート樹脂の粒子が凝集して物性低下が起こり得る。前記ポリ乳酸樹脂および前記ポリヒドロキシアルカノエート樹脂の含有比を一定に限定することにより、相溶化剤を含まない場合も両樹脂間の相溶性を増加させることにより、従来のバイオプラスチック組成物の問題点を克服することができる。
【００４１】
一方、本発明の一実施例にかかるバイオプラスチック組成物は、ポリ乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  Ａｃｉｄ）樹脂とポリヒドロキシアルカノエート樹脂が混合したブレンド（Ｂｌｅｎｄ）樹脂に反応型相溶化剤を含むことができる。
【００４２】
相溶化剤は、高分子の溶融混合時に組成高分子および相溶化剤に導入された官能基間の化学反応を通じて高分子がよくブレンドされるようにする。相溶化剤は、物理的な性質のみを利用する非反応型相溶化剤と、押出時に反応を伴う反応型相溶化剤の２種類がある。非反応型相溶化剤は、ランダム（ｒａｎｄｏｍ）共重合体、グラフト（ｇｒａｆｔ）共重合体、ブロック（ｂｌｏｃｋ）共重合体等が最も多く使用されており、ここに反応性基が付着して反応型相溶化剤になる場合が多い。前記反応性基としては、無水マレイン酸、エポキシ、カルボニル基等があり、これら反応性基は、相溶化剤の末端または側面に付着している場合が殆どである。
【００４３】
本発明では、前記反応型相溶化剤はアイオノマーを含むことができる。本発明のブレンド樹脂にアイオノマーを含んだ反応型相溶化剤を含むことにより、前記ブレンド樹脂の相溶性を更に卓越に増加させることができ、これはアイオノマーを含まないバイオプラスチック組成物に比べて混和性および機械的物性において優れる。
【００４４】
反応型相溶化剤を含まないブレンド樹脂が、ポリ乳酸樹脂およびポリヒドロキシアルカノエート樹脂が適正範囲で混合している場合に相溶性に優れるのに比べ、アイオノマーを含む反応型相溶化剤を使用する場合は、ブレンド樹脂の配合比率に関係なく前記両樹脂間の相溶性がより良くなり得る。
【００４５】
本発明のアイオノマーは、非極性の高分子鎖に少量のイオン基が含有されている限り特に限定されないが、α―オレフィンとα，β―不飽和カルボン酸の共重合体、ポリスチレンにスルホン酸基が導入されている重合体、α―オレフィン、α，β―不飽和カルボン酸およびこれとそれぞれ共重合可能な単量体間の共重合体、又はこれらの混合物を１価〜４価の金属イオンで中和したものが好ましい。前記アイオノマー樹脂の製造方法は、本発明が属する分野の通常の知識を有する者によってよく知れ渡っており、商業的購入が容易である。
【００４６】
前記α―オレフィンは、エチレン、プロピレン、ブテン等が使用できるが、必ずしもこれに制限されるのではない。これらは、単独または２種以上混合して使用できる。この中でもエチレンが好ましい。前記α，β―不飽和カルボン酸は、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等が使用できるが、必ずしもこれに制限されるのではない。これらは、単独または２種以上混合して使用できる。この中でも、アクリル酸、メタクリル酸が好ましい。
【００４７】
前記の共重合可能なモノマーとしては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン等を挙げることができるが、必ずしもこれに制限されるのではない。前記１価〜４価の金属イオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、バリウム、鉛、スズ、亜鉛、アルミニウム、第１鉄および第２鉄イオン等を挙げることができる。このうち、リチウム、ナトリウム、カリウム、亜鉛等が好ましい。
【００４８】
前記アイオノマーは、酸含量が３重量％〜２５重量％、好ましくは１５重量％〜２５重量％である。酸含量が高いほど表面硬度および引張強度が高くなる反面、衝撃強度は低下する。
【００４９】
本発明の反応型相溶化剤で含むアイオノマーにおいて、前記アイオノマーのイオングループモル分率が０．１ｍｏｌ％〜５ｍｏｌ％であることが好ましい。より具体的には、前記イオングループのモル分率が０．１ｍｏｌ％未満だと、樹脂の物性を向上させるイオングループ含量が小さいため目的とする物性を具現できないおそれがあり、前記イオングループのモル分率が５ｍｏｌ％を超えると、むしろイオングループ同士がクラスターを形成して樹脂の物性を低下させるおそれがある。
【００５０】
本発明のバイオプラスチック組成物に含まれる相溶化剤は、アイオノマーを含む以外にエポキシ基を反応基として有する反応型相溶化剤をさらに含み得る。前記エポキシ基を反応基として有する相溶化剤であれば制限はないが、特に、グリシジルメタクリレートまたは無水マレイン酸から選ばれる一つ以上を使用することが、製造された複合材の物性を考慮すると好ましい。
【００５１】
グリシジルメタクリレートは下記［式１３］の構造を、無水マレイン酸は下記［式１４］の構造を有する。
【００５２】
【化１３】
0005898784.tif 000014
【００５３】
【化１４】
0005898784.tif 000015
【００５４】
本発明の相溶化剤は、バイオプラスチック組成物全体１００重量部に対して１重量部〜２０重量部を含むことが好ましく、より好ましくは１重量部〜５重量部であることが良い。相溶化剤を１重量部未満で使用すると相溶性増大効果が低下して製品の機械的物性が良くなく、２０重量部を超えて使用すると未反応相溶化剤が樹脂の熱的特性を低下させたり各樹脂間の界面が非常に厚く形成されて機械的物性が下落し得る。
【００５５】
また、前記複合材は添加剤をさらに含むことができ、ここで前記添加剤は、充填剤、柔軟剤、老化防止剤、耐熱老化防止剤、酸化防止剤、染料、顔料、触媒分散剤から選ばれる１種以上になり得る。
【００５６】
以上の過程により本発明にかかるバイオプラスチック組成物を完成することができ、上記のように形成された本発明のバイオプラスチック組成物の製造例（実施例および比較例）に対する評価結果は次の通りである。
【実施例】
【００５７】
［参考例１］
７０℃の真空オーブンでＰＬＡ樹脂（米国ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋａ  ＬＬＣで製造された２０００２Ｄ）およびＰＨＡ樹脂を２４時間乾燥した後、乾燥されたＰＬＡ樹脂９０ｇ、ＰＨＡ樹脂１０ｇを混合してブレンド樹脂を製造した。このとき、ＰＨＡ樹脂は前記［式１０］の共重合体で構成され、このとき、Ｘ＝８．０、Ｙ＝２．０にする。
【００５８】
次に、同方向二軸押出機（ｃｏｒｏｔａｔｉｎｇ  ｔｗｉｎ  ｓｃｒｅｗ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）に注入して、１８０℃の温度で６０Ｎ／ｍのトルクによって溶融押出することにより、バイオプラスチック組成物を製造した。
【００５９】
［参考例２］
前記参考例１と同様に実施するが、前記ＰＬＡ樹脂８０ｇ、前記ＰＨＡ樹脂２０ｇを混合してブレンド樹脂を製造した。
【００６０】
［参考例３］
前記参考例１と同様に実施するが、前記ＰＬＡ樹脂６０ｇ、前記ＰＨＡ樹脂４０ｇを混合してブレンド樹脂を製造した。
【００６１】
［実施例４］
前記参考例２と同様に実施するが、前記ＰＬＡ樹脂１０ｇ、前記ＰＨＡ樹脂９０ｇを混合してブレンド樹脂を製造した。このとき、前記ＰＨＡ樹脂にスクシン酸（Ｓｕｃｉｃｉｎｉｃ  Ａｃｉｄ）９９ｍｏｌ％、ＳＤＭＦ（Ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ  Ｄｉ‐Ｍｅｔｈｙｌ  Ｆｕｍａｒａｔｅ）１ｍｏｌ％、及び１，４ブタンジオールを添加して下記［式１５］のようなイオングループのモル分率が０．５ｍｏｌ％のアイオノマーを製造し、前記ＰＬＡ樹脂１０ｇ、前記ＰＨＡ樹脂９０ｇに対して、前記アイオノマーを５ｇ添加してブレンド樹脂を製造した。
【００６２】
【化１５】
0005898784.tif 000016
【００６３】
［実施例５］
前記参考例２と同様に実施するが、前記ＰＨＡ樹脂にスクシン酸（Ｓｕｃｉｃｉｎｉｃ  Ａｃｉｄ）９９ｍｏｌ％、ＳＤＭＦ（Ｓｕｌｆｏｎａｔｅｄ  Ｄｉ‐Ｍｅｔｈｙｌ  Ｆｕｍａｒａｔｅ）１ｍｏｌ％、及び１，４ブタンジオールを添加して下記［式１５］のようなイオングループのモル分率が０．５ｍｏｌ％のアイオノマーを製造し、前記ＰＬＡ樹脂８０ｇ、前記ＰＨＡ樹脂２０ｇに対して、前記アイオノマーを５ｇ添加してブレンド樹脂を製造した。
【００６４】
【化１６】
0005898784.tif 000017
【００６５】
［比較例１］
７０℃の真空オーブンでＰＬＡ樹脂（米国ＮａｔｕｒｅＷｏｒｋａ  ＬＬＣで製造された２００２Ｄ）を２４時間乾燥した後、乾燥されたＰＬＡ樹脂１００ｇを混合してＰＬＡ樹脂を製造した。次に、同方向二軸押出機（ｃｏｒｏｔａｔｉｎｇ  ｔｗｉｎ  ｓｃｒｅｗ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）に注入して、１８０℃の温度で６０Ｎ／ｍのトルクによって溶融押出することにより、バイオプラスチック組成物を製造した。
【００６６】
［比較例２］
７０℃の真空オーブンでＰＨＡ樹脂を２４時間乾燥した後、乾燥されたＰＨＡ樹脂１００ｇを混合してＰＨＡ樹脂を製造した。このとき、ＰＨＡ樹脂は前記［式１０］の共重合体で構成され、このとき、Ｘ＝８．０、Ｙ＝２．０にする。
【００６７】
次に、同方向二軸押出機（ｃｏｒｏｔａｔｉｎｇ  ｔｗｉｎ  ｓｃｒｅｗ  ｅｘｔｒｕｄｅｒ）に注入して、１６０℃の温度で６０Ｎ／ｍのトルクによって溶融押出することにより、バイオプラスチック組成物を製造した。
【００６８】
＜実験例１―ＡＳＴＭによる分析＞
前記参考例１〜３、実施例４〜５および比較例１〜３で製造されたバイオプラスチック組成物をそれぞれ射出成形して、横７５ｍｍ×縦１２．５ｍｍ×高さ３ｍｍに切って試片を製造した後、ＡＳＴＭ  Ｄ―６３８によって常温条件でＩｚｏｄ方式により機械的強度を測定し、その結果を下記表１に示した。
【００６９】
【表１】
0005898784.tif 000018
【００７０】
前記表１を通じて、参考例１〜３のようなブレンド樹脂においてＰＬＡ樹脂の含有量がＰＨＡ樹脂含有量より多い場合に、引張強度、靭性および破断伸率の機械的物性において優れた特性を表すことが確認できた。これは、一定範囲の配合比率を有する場合、特に相溶化剤を使用しなくてもＰＬＡとＰＨＡの相溶性がある程度改善されることにより、バイオプラスチック組成物の機械的強度を改善させるためである。さらに、本発明のブレンド樹脂において参考例２の場合が最適な配合比であることも確認できた。
【００７１】
一方、実施例４のように、ＰＨＡ樹脂含量がＰＬＡ樹脂含量よりさらに多いブレンド樹脂の場合も、アイオノマーを反応型相溶化剤として使用すれば、引張強度、靭性および破断伸率において、参考例２と似た程度を表し、反応型アイオノマーを使用することによりＰＬＡ樹脂とＰＨＡ樹脂の相溶性を増加させたことが分かった。
【００７２】
さらに、ＰＬＡ樹脂がＰＨＡ樹脂より多い量を含有しており、アイオノマーを含む反応型相溶化剤まで使用した実施例５の場合は、参考例１〜３及び実施例４に比べて卓越した引張強度、靭性および破断伸率を表したが、アイオノマーを含む反応性相溶化剤の効果とブレンド樹脂の効果が一緒に表れてＰＨＡ樹脂とＰＬＡ樹脂との相溶性をより増加させるためである。
【００７３】
これに対し、比較例１、２のようにＰＬＡ樹脂だけを使用したり、ＰＨＡ樹脂だけを使用した場合は、引張強度、靭性および破断伸率等の全般的な機械的強度が低下することが分かった。
【００７４】
＜実験例２―ＤＭＡによる分析＞
動力学的分析（ＤＭＡ）方法は、広範囲な温度に対して樹脂の機械的特性を説明する技法であり、前記参考例１〜３及び実施例４〜５で製造されたバイオプラスチック組成物をそれぞれフィルムに成形して、横７５ｍｍ×縦１２．５ｍｍ×高さ３ｍｍに切って試片を製造した後、ＤＭＡ（Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ：１Ｈｚ，―Ｈｅａｔｉｎｇ  ｓｐｅｅｄ：２０℃／ｍｉｎ，―Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｒａｇｅ：−７０℃〜１８０℃）によって、温度にかかる貯蔵弾性係数（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｍｏｄｕｌｕｓ）グラフと温度にかかる損失弾性係数（Ｌｏｓｓ  Ｍｏｄｕｌｕｓ）グラフを図１〜図３に示した。
【００７５】
図１から分かるように、同じ温度で比較例１よりもブレンド樹脂を含む参考例１〜３の場合の方が貯蔵弾性率の値が小さいことから弾性性質が少ないと判断できるため、ＰＬＡ樹脂をより多く含むブレンド樹脂において、相溶化剤を使用しなくても弾性性質が低くなりＰＬＡの脆性が改善され、プラスチック組成物を形成することにおいて、相溶性が良くなることが分かった。
【００７６】
図２は、参考例３及び実施例４〜５の温度による貯蔵弾性係数を表したものである。ＰＬＡ樹脂がＰＨＡ樹脂に比べて多い量を含んでいる場合であっても、アイオノマーを含まない参考例３に比べて、アイオノマーを含む反応型相溶化剤を含んだ実施例４および５のブレンド樹脂の場合の方が、ＰＨＡ樹脂の結晶化に優勢的なリダクションを導いた。また、同じ温度において、参考例３に比べて実施例４および５の場合の方が貯蔵弾性係数が低く評価されることから、アイオノマーの含有有無によって相溶性に優れて完全にブレンドできることが分かる。
【００７７】
また、図３を通じて、同じ温度で比較例１よりブレンド樹脂を含む参考例１〜３の場合の方が、損失弾性率値が小さいことから、粘性性質が少なく、柔軟性が増加するため、ＰＬＡ脂含有量がＰＨＡ樹脂含有量より多いブレンド樹脂でプラスチック組成物を形成することにおいて、相溶化剤を含まない場合にも相溶性が良いことを確認した。
【００７８】
以上、本発明にかかる具体的な実施例について説明したが、本発明の範囲から外れない限度内では様々な変形が可能であることは勿論である。そのため、本発明の範囲は説明した実施例に局限されて定められてはならなく、後述する特許請求の範囲だけでなく、本特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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