• Food Science and Biotechnology
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• 제16권1호
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• pp.62-66
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• 2007

Four different biopolyester films, two aliphatic polyesters including polylactides (PLA) and poly(3-hydroxy-butyrate-co-3-hydroxyvalerate (PHBV), and two aliphatic-aromatic copolyesters including Ecoplex and Biomax, were prepared using by thermo-compression, and their tensile and water barrier properties were determined. Among the films tested, PLA film was the most transparent (T: 95.8%), strongest, and stiffest (TS, 40.98 MPa; E, 1916 MPa), however it was rather brittle. In contrast, Ecoplex film was translucent while being the most flexible and resilient (EB, 766.8%). Biomax film was semitransparent and was the most brittle film tested (EB, 0.03%). All biopolyester films were water resistant exhibiting very low water solubility (WS) values ranging from 0.0.3 to 0.36%. PHBV film showed the lowest water vapor permeability (WVP) value ($1.26{\times}10^{-11}\;g{\cdot}m/m^2{\cdot}sec{\cdot}Pa$) followed by Biomax, PLA, and Ecoflex films, respectively. The water vapor barrier properties of each film were approximately 100 times higher than those of carbohydrate or protein-based films, but about 100 times lower than those of commodity polyolefin films such as low-density polyethylene (LDPE) or polypropylene (PP).

• 공업화학
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• 제26권3호
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• pp.251-258
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• 2015

본 연구에서는 L-lactide를 이용하여 수평균분자량(Mn)과 중량평균분자량($M_w$)이 각각 12,000, 14,000 g/mol인 PLLA (Poly L-lactic acid) 수지를 합성하였으며, 이 PLLA를 이용하여 PLLA-Br 중간체를 합성하였다. PLLA-Br 중간체를 이용하여 수평균분자량($M_n$)과 중량평균분자량($M_w$)이 각각 84,000, 126,000 g/mol인 PLLA-block-PMMA (Poly L-lactic acid-block-Polymethyl methacrylate) 공중합체를 최종적으로 합성하였으며 PLLA-block-PMMA 공중합체의 유리전이온도($T_g$)는 $95.5^{\circ}C$, 열분해 개시온도는 $289^{\circ}C$이었다. PLA에 PLLA-block-PMMA를 9 phr 혼용하고 $95^{\circ}C$에서 3배 이축연신한 다음 $120^{\circ}C$에서 2 min 동안 저온열처리하여 두께가 $50{\pm}3{\mu}m$인 PLA 필름을 제조하였다. 550 nm 파장에서 측정한 PLA 필름의 빛투과율은 88.5%, 인장강도는 44.5 MPa이었으며 PLA 필름의 인장강도를 현 수준보다 개선하기 위해서는 이축연신후 $120^{\circ}C$의 온도조건에서 2 min보다 긴 저온열처리시간이 필요하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.611-616
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• 2011

본 연구에서는 무배향 PLA 필름의 어닐링(annealing) 단계를 통하여 온도별 PLA 필름의 avrami 결정화 속도식을 도출하고 결정화 속도상수(k)를 비교함으로써 최적화된 어닐링 온도를 제안하였다. 120, 130, $140^{\circ}C$ 온도에서 결정화된 필름의 결정화 속도상수(k)는 각각 1.64, 1.68, 1.26이었다. 필름표면에 대한 어닐링은 필름의 표면조도와 동마찰계수에 영향을 주는데 80, 110, 120, 130, $140^{\circ}C$의 온도조건에서 표면조도(Ra)는 각각 0.006, 0.009, 0.015, 0.027, 0.029 ${\mu}m$로 높아졌고 동마찰계수(${\mu}_k$)는 0.45, 0.43, 0.33, 0.31, 0.27로 낮아졌다. 탈크를 1, 3, 5 wt%씩 첨가하는 경우 PLA 필름의 결정화 속도상수(k)는 0.58, 0.46, 0.39로 낮아졌다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권1호
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• pp.95-101
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• 2012

완전 생분해성 고분자 블렌드필름을 제조하기 위하여 치환도가 다른 두 셀룰로오스 아세테이트(CA)에 5 - 50%의 저분자량 폴리락타이드(PLA)를 블렌딩하였다. 이 때 사용된 각각의 고분자는 10% 메탄올/메틸렌클로라이드 혼합용제에 녹여서 점도가 같은 조건의 농도로 제조하였다. 각 조성의 블렌드필름의 표면 모폴로지와 열적 성질, 기계적 성질을 조사하였다. 화학적 구조는 적외선 분광법으로 확인하였으며, 전자현미경을 통한 표면 분석 결과 5% 이하의 폴리락타이드를 함유한 블렌드필름은 상분리가 거의 일어나지 않았으며 20% 이상이 함유된 경우 상분리가 매우 심각하였다. 또한 블렌드필름의 인장강도는 셀룰로오스 아세테이트의 함량이 늘어날수록 TAC/PLA의 경우 $820kg_f/cm^2$ 및 DAC/PLA의 경우 $600kg_f/cm^2$까지 향상시킬 수 있었다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제31권2호
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• pp.218-224
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• 2014

생분해성 고분자인 PLA를 매트릭스로 용액 중합된 DBSA가 15 mole% 정도 도핑된 PAni를 첨가하여 도전성 PAni/PLA 복합 필름을 제조하여 기계적, 전기적 특성 및 표면 morphology를 고찰하였다. FE SEM 측정 결과 PAni/PLA 복합 필름은 PAni 입자들이 매트릭스 고분자인 PLA에 비교적 잘 분산된 상태를 보였으며, 인장강도는 PAni 함유량 15 wt% 인 경우 $565.3kg_f/cm^2$에서 $309.7kg_f/cm^2$로 급격히 감소하였으며, 신율은 모든 필름에서 3-6%로 크게 변화하지는 않았다. 전기전도도는 PAni의 함량이 증가함에 따라 상승하였으며, PAni 함유량이 15 wt% 인 복합필름의 경우 $2.9{\times}10^{-3}$ S/cm의 전기전도도를 나타내었다. PAni 함유량에 따른 복합 필름의 열적 안정성은 $300^{\circ}C$ 이하에서는 약간 낮아졌으며, 고온 처리 후의 최종 잔존 타르의 함량은 PAni의 함량에 비례하였다. 결과적으로 PAni를 15 wt% 이상 함유한 복합필름은 전자파차폐 및 정전기방지 소재로 응용될 수 있다.

• 한국포장학회지
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• 제23권2호
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• pp.61-66
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• 2017

고분자 사슬연장제(Chain extender)를 적정 함량별로 넣어 PLA와 PBAT 생분해성 복합 필름을 제조하였으며 제조된 필름의 기계적 특성 및 열적 특성을 분석하였다. 고분자 사슬연장제인 $Joncryl^{(R)}$과 헥사메틸렌 디이시소시아네이트(HDI, Hexamethylene Diisocyanate)를 각각 단일로 넣었을 경우, 고분자 사슬연장제의 함량 증가에 따라 인장강도(Tensile strength)가 함량에 비례하여 소폭 증가하는 영향을 주는 것으로 나타났으나, 연신율에 있어서는 비례적인 차이를 나타내지 않았다. 하지만 두 종류의 사슬연장제를 적정비율로 같이 넣어 압출한 결과 인장강도가 40 MPa에 이르는 것으로 나타나 대조구의 인장강도 25 MPa보다 약 15 MPa 정도 증가하여 강도개선의 효과가 있는것으로 나타났으며 연신율의 경우 대조구보다 개선된 것으로 나타났다.

• 한국포장학회지
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• 제29권2호
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• pp.103-110
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• 2023

The study aimed to enhance the properties of polylactic acid (PLA), a biodegradable and biocompatible substitute for fossil-based plastics. Since the applicability of PLA has been limited because of its toughness and brittleness, microfibrillated cellulose (MFC) and propolis were introduced into PLA. As a result, the PLA film with MFC/propolis showed significant improvements in mechanical strength, elongation, and storage modulus, while also experiencing a decrease in the glass transition temperature. Additionally, the presence of polyphenols in propolis led to a reduction in light transmittance in the UV wavelength range. These enhancements are attributed to MFC tightly bonding with PLA polymers, and propolis acting as a plasticizer and mediator between MFC and PLA, preventing agglomeration. These reinforced PLA films have the potential to be used in flexible packaging for light-sensitive products.

• 한국염색가공학회지
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• 제20권6호
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• pp.1-7
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• 2008

The effects of $TiO_2$ contents and UV irradiation treatment on the surface properties of PLA films embedded with $TiO_2$ nanoparticle were investigated. Whereas UV irradiation decreased reflectance of the treated PLA films proportionally with increasing UV energy, the reflectance of PLA/$TiO_2$ films increased with increasing UV energy. The UV irradiation treatment caused PLA/$TiO_2$ blend films more polar as indicated in the generation of new carbonyl group and decrease in zeta potentials, which was more pronounced with the introduction of $TiO_2$. Upon UV irradiation, $TiO_2$ particles appeared on the film surface as observed in SEM images. The PLA/$TiO_2$ blend films showed photocatalytic properties such as photobleaching of methylene blue, deodorization of ammonia and antimicrobial activity in comparison with pure PLA films.

• 펄프종이기술
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• 제42권2호
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• pp.75-81
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• 2010

Characteristics of mixing biodegradable polymers and polymer impregnated paper for mulching mat for seedling were investigated. The mixed film of 70% PLA was most easily biodegradable. The surface of polymer films were changed to more rough due to enzymatic degradation of lipase. Tensile strength and breaking elongation of PLA mixed films were increased to the 0.04-0.31 kN/m and the 0.17-0.96%, respectively. With higher PLA contents, intensities of ester originated carboxyl group(about $1,748cm^{-1}$) were increased. Physical properties of prepared mulching mats were increased with PLA contents and stiffness of mulching mat was not so much changed.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.419-424
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• 2022

Using non-biodegradable polymers is a severe environmental problem as they are not recyclable and generate a large amount of waste. Biopolymers, such as starch-based composites, have been considered one of the most promising replacement materials. These eco-friendly materials have the advantage of being low-cost, biodegradable, and obtained from renewable sources. However, as starch tends to be brittle and hydrophilic, it can make these materials unusable when exposed to water and limit its processability for further applications. In this work, a biobased modified starch was grafted using two bioderived materials, lauryl methacrylate (LMA) and tetrahydrofurfuryl methacrylate (THFMA), by radical polymerization. A polylactic acid (PLA) composite based on the modified starch (m-St) was fabricated to enhance its toughness. These samples were characterized by Fourier transform infrared, ¹H NMR and ¹³C NMR analysis, optical and scanning electron microscopy. The starch was successfully grafted, thus improving the compatibility with the PLA matrix. The mechanical properties of these films were also studied. Results from mechanical tests showed a slight enhancement of the mechanical performance of these composites when m-St was added to the PLA matrix. Such behavior is related to the improved dispersion of m-St 1:2 on PLA, confirmed by SEM images showing enhanced compatibility between modified starch and PLA matrix. This indicated excellent properties of the produced composite film for further eco-friendly applications.