KR101921697B1 - Flexible polylactic acid resin composition - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수한 내가수분해성을 나타내고, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 및 내블리드 아웃 특성 등의 제반 물성이 우수하면서도, 향상된 유연성을 나타내어 포장용 재료로서 유용하게 사용될 수 있는 폴리유산 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 폴리유산 수지 조성물은 블록 공중합체 및 촉매를 포함하며, 이때 상기 블록 공중합체가 소정의 폴리유산 반복단위를 포함한 하드세그먼트, 및 우레탄 결합을 매개로 일정한 폴리에테르계 폴리올 반복단위들이 선형으로 연결되어 있는 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 포함한 소프트세그먼트를 포함하고, 상기 촉매가 금속을 포함하며, 상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대한 상기 촉매의 함량이 금속 기준으로 50 ppm 미만이다.The present invention relates to a poly (lactic acid) resin composition which exhibits excellent hydrolysis resistance and exhibits excellent flexibility such as mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance and bleeding-out properties, . The poly (lactic acid) resin composition comprises a block copolymer and a catalyst, wherein the block copolymer comprises a hard segment containing a predetermined poly (lactic acid) repeating unit and a polyether polyol repeating unit Wherein the catalyst comprises a metal and the content of the catalyst relative to the weight of the polyol acid resin composition is less than 50 ppm on a metal basis.

Description

유연 폴리유산 수지 조성물{FLEXIBLE POLYLACTIC ACID RESIN COMPOSITION}FLEXIBLE POLYLACTIC ACID RESIN COMPOSITION [0001]

본 발명은 신규한 폴리유산 수지 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 우수한 내가수분해성을 나타내고, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 및 내블리드 아웃(anti-bleed out) 특성 등의 제반 물성이 우수하면서도, 향상된 유연성을 나타내어 포장용 재료로서 유용하게 사용될 수 있는 폴리유산 수지 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a novel poly (lactic acid) resin composition. More specifically, the present invention relates to a polyolefin resin composition which exhibits excellent hydrolysis resistance and exhibits excellent flexibility, such as excellent mechanical properties such as mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance and anti-bleed out properties, The present invention relates to a poly (lactic acid) resin composition which can be usefully used.

폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 나일론(nylon), 폴리올레핀(polyolefin) 또는 연질 폴리염화비닐(PVC) 등의 원유기반 수지는 현재까지도 포장용 재료 등 다양한 용도의 소재로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 원유기반 수지는 생분해성을 가지지 않아 폐기시 지구 온난화가스인 이산화탄소 등을 다량 배출하는 등 환경오염을 유발하는 문제가 있다. 또한, 점차로 석유 자원이 고갈되어감에 따라, 최근에는 바이오매스(biomass) 기반의 수지, 대표적으로 폴리유산 수지의 사용이 널리 검토되고 있다.Crude oil-based resins such as polyethylene terephthalate (PET), nylon, polyolefin, or flexible polyvinyl chloride (PVC) are still widely used as materials for various applications such as packaging materials. However, such a crude oil-based resin has no biodegradability and thus has a problem of causing environmental pollution such as discharging a large amount of carbon dioxide, which is a global warming gas, during disposal. In addition, as petroleum resources gradually become depleted, the use of biomass-based resins, typically polylactic acid resins, has been widely studied.

그러나, 이러한 폴리유산 수지는 원유기반 수지에 비하여 기계적 물성 등이 충분치 못하기 때문에, 이를 적용할 수 있는 분야 또는 용도에 한계가 있었던 것이 사실이다. 특히, 폴리유산 수지를 포장용 필름 등의 포장용 재료로서 적용하고자 하는 시도가 이루어진 바 있지만, 상기 폴리유산 수지의 낮은 유연성 때문에 이러한 적용은 한계에 부딪히고 있다.However, since such a poly (lactic acid) resin is insufficient in mechanical properties compared to a crude oil-based resin, there is a limit to the field or application to which it can be applied. Particularly, attempts have been made to apply poly (lactic acid) resin as a packaging material for packaging films and the like, but such applications are limited due to the low flexibility of the poly (lactic acid) resin.

이러한 폴리유산 수지의 한계를 극복하기 위해, 폴리유산 수지에 저분자량 유연제 또는 가소제를 첨가하거나, 폴리유산 수지 등에 폴리에테르계 또는 지방족 폴리에스테르계 폴리올을 부가 중합한 가소제를 도입하는 등의 방법이 제안된 바 있다.In order to overcome the limitation of the poly (lactic acid) resin, a method of adding a low molecular weight softener or plasticizer to a poly (lactic acid resin), or introducing a plasticizer obtained by addition polymerization of a polyether or aliphatic polyester- .

그러나, 이들 방법에 따라 폴리유산 수지를 포함하는 포장용 필름 등을 얻더라도, 대부분의 경우에 있어서 유연성을 향상시키는데 한계가 있었던 것이 사실이다. 더구나, 상기 가소제 등이 시간의 경과에 따라 블리드 아웃될 뿐 아니라, 상기 포장용 필름의 헤이즈가 커지고 투명성이 낮아지는 단점 또한 존재하였다. However, even if a packaging film or the like containing a poly (lactic acid) resin is obtained by these methods, it is a fact that there is a limit in improving the flexibility in most cases. In addition, the plasticizer or the like not only bleeds out over time, but also has a disadvantage that haze of the packaging film is increased and transparency is lowered.

또한, 최근에는 상기와 같은 문제를 해결하고자 폴리유산 수지에 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 도입하여 블록 공중합체를 얻는 방법이 제안되었다 (대한민국 등록특허공보 제1191966호, 제1191967호, 제1191968호 및 제1191961호, 및 대한민국 공개특허공보 제2012-0068552호, 제2012-0068550호, 제2012-0094552호, 제2012-0086118호 및 제2012-0086117호).In recent years, a method of obtaining a block copolymer by introducing a polyurethane polyol repeating unit into a poly (lactic acid) resin has been proposed in order to solve the above problems (Korean Patent Registration Nos. 1191966, 1191967, 1191968 and 1191961, and Korean Patent Publication Nos. 2012-0068552, 2012-0068550, 2012-0094552, 2012-0086118, and 2012-0086117).

한편, 폴리유산 수지는 일반적으로 가수분해에 매우 취약한데, 이는 주로 중합 반응 후 수지 내에 잔류하는 촉매에 의한 백 바이팅 반응(back-biting reaction)이 주된 원인이며, 그 결과 중합체 일부가 모노머 또는 올리고머로 분해되어 분자량 저하가 발생하게 된다. On the other hand, poly (lactic acid) resins are generally very susceptible to hydrolysis, mainly due to the back-biting reaction of the catalyst remaining in the resin after polymerization, and as a result, And the molecular weight is lowered.

더욱이 생성된 모노머와 올리고머는 수지의 성형 가공시 휘발되어 기계 장치의 오염 및 부식을 유발하기도 하며, 성형된 제품의 품질 문제를 야기하기도 한다. 구체적으로 압출 성형에 의한 시트 제조의 경우, 수지내 잔류하는 모노머 및 올리고머가 시트 압출시 휘발되어 제조되는 시트의 두께 편차를 발생하기도 하며, 사출 성형품의 경우 제조된 이후에도 제품 사용 환경에 따라 지속적인 가수분해가 일어나 기계적 물성의 저하가 일어날 수 있다. Furthermore, the resulting monomers and oligomers volatilize during the molding process of the resin, leading to contamination and corrosion of the machine and also to quality problems of the molded product. Specifically, in the case of sheet production by extrusion molding, the residual monomers and oligomers in the resin are volatilized during sheet extrusion, resulting in a variation in thickness of the sheet to be produced. In the case of injection molded articles, And mechanical properties may be deteriorated.

따라서, 보다 향상된 유연성을 나타내면서도, 내가수분해성이 우수하고, 또한 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 또는 내블리드 아웃 특성 등의 제반 물성을 우수하게 나타내는 폴리유산 수지계 포장용 필름 등의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.Accordingly, the development of films for packaging on polylactic acid resin, which shows excellent flexibility and exhibits excellent hydrolysis resistance and excellent physical properties such as mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance, and bleeding-out characteristics, .

대한민국 등록특허공보 제1191966호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Korean Registered Patent No. 1191966 (SK Chemicals Co., Ltd.) Oct. 17, 대한민국 등록특허공보 제1191967호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Korean Registered Patent No. 1191967 (SK Chemicals Co., Ltd.) Oct. 17, 대한민국 등록특허공보 제1191968호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Korean Registered Patent No. 1191968 (SK Chemicals Co., Ltd.) Oct. 17, 대한민국 등록특허공보 제1191961호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Korean Registered Patent No. 1191961 (SK Chemicals Co., Ltd.) Oct. 17, 대한민국 공개특허공보 제2012-0068552호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.06.27.Korea Patent Publication No. 2012-0068552 (Eskay Chemical Co., Ltd.) 2012.06.27. 대한민국 공개특허공보 제2012-0068550호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.06.27.Korea Patent Publication No. 2012-0068550 (Eskay Chemical Co., Ltd.) 2012.06.27. 대한민국 공개특허공보 제2012-0094552호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.08.27.Korea Patent Publication No. 2012-0094552 (Eskay Chemical Co., Ltd.) 2012.08.27. 대한민국 공개특허공보 제2012-0086118호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.08.02.Korea Patent Publication No. 2012-0086118 (Eskay Chemical Co., Ltd.) 2012.08.02. 대한민국 공개특허공보 제2012-0086117호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.08.02.Korea Patent Publication No. 2012-0086117 (Eskay Chemical Co., Ltd.) 2012.08.02.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 내가수분해성을 나타내고, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 및 내블리드 아웃 특성 등의 제반 물성이 우수하면서도, 향상된 유연성을 나타내어 포장용 재료로서 유용하게 사용될 수 있는 폴리유산 수지 조성물을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a polyolefin composition which exhibits excellent hydrolysis resistance and exhibits excellent flexibility such as excellent mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance and bleeding-out property, And to provide a lactic acid resin composition.

상기 목적에 따라, 본 발명은 블록 공중합체 및 촉매를 포함하는 폴리유산 수지 조성물로서, 상기 블록 공중합체가, 하기 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함한 하드세그먼트, 및 우레탄 결합을 매개로 하기 화학식 2의 폴리에테르계 폴리올 반복단위들이 선형으로 연결되어 있는 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 포함한 소프트세그먼트를 포함하고, 상기 촉매가 금속을 포함하며, 상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대한 상기 촉매의 함량이 금속 기준으로 50 ppm 미만인, 폴리유산 수지 조성물을 제공한다:According to the above object, the present invention provides a poly (lactic acid) resin composition comprising a block copolymer and a catalyst, wherein the block copolymer comprises a hard segment containing a poly (lactic acid) repeating unit represented by the following formula (1) Wherein the catalyst comprises a metal and the content of the catalyst relative to the weight of the polyol acid resin composition is less than or equal to the metal standard < RTI ID = 0.0 > Of less than 50 ppm. ≪ RTI ID = 0.0 >

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112013023539314-pat00001
Figure 112013023539314-pat00001

[화학식 2](2)

Figure 112013023539314-pat00002
Figure 112013023539314-pat00002

상기 화학식 1 및 2에서, A는 탄소수 2 내지 5의 선형 또는 분지형 알킬렌기이고, m은 10 내지 100의 정수이고, n은 700 내지 5000의 정수이다.In the general formulas (1) and (2), A is a linear or branched alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, m is an integer of 10 to 100, and n is an integer of 700 to 5000.

본 발명에 따른 폴리유산 수지 조성물은, 폴리유산 수지 특유의 생분해성을 나타내면서도, 향상된 유연성 및 우수한 기계적 물성, 내열성, 투명성, 내블로킹성, 내블리드 아웃 특성 등을 나타낸다. 또한, 내가수분해성이 우수하여 시간이 지나도 물성이 안정하며 시트상으로 성형시에 두께가 매우 균일하므로, 다양한 분야의 포장용 재료로서 바람직하게 적용하여 원유기반 수지에서 얻어진 포장용 필름을 대체할 수 있고, 환경 오염 방지에 기여할 수 있다.
The poly (lactic acid) resin composition according to the present invention exhibits biodegradability peculiar to poly (lactic acid) resin, exhibits improved flexibility and excellent mechanical properties, heat resistance, transparency, anti-blocking property and anti-bleeding property. In addition, since the hydrolysis resistance is excellent and the physical properties are stable over time and the thickness of the sheet is very uniform during molding, it can be suitably applied as a packaging material in various fields to replace the packaging film obtained from crude oil- It can contribute to prevention of environmental pollution.

이하, 본 발명에 대해 보다 구체적인 구현예를 들어 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

폴리유산 수지 조성물의 구성 및 특성Composition and properties of poly (lactic acid) resin composition

본 발명의 일 구현예에 따르면, 블록 공중합체 및 촉매를 포함하는 폴리유산 수지 조성물로서, 상기 블록 공중합체가 (i) 하기 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함한 하드세그먼트 및 (ii) 우레탄 결합을 매개로 하기 화학식 2의 폴리에테르계 폴리올 반복단위들이 선형으로 연결되어 있는 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 포함한 소프트세그먼트를 포함하고, 상기 촉매가 금속을 포함하며, 상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대한 상기 촉매의 함량이 금속 기준으로 50 ppm 미만인, 폴리유산 수지 조성물이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a poly (lactic acid) resin composition comprising a block copolymer and a catalyst, wherein the block copolymer comprises (i) a hard segment comprising a poly (lactic acid) And a soft segment comprising a polyurethane polyol repeat unit wherein the polyether polyol repeat units of the formula (2) are linearly linked, the catalyst comprising a metal, and wherein the weight ratio of the catalyst to the weight of the poly Is less than 50 ppm on a metal basis.

이러한 폴리유산 수지 조성물은 기본적으로 상기 화학식 1로 표시되는 폴리유산 반복단위를 하드세그먼트로서 포함한다. 또한, 상기 폴리유산 수지 조성물은 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로서 포함하는데, 이러한 폴리우레탄 폴리올 반복단위는 상기 화학식 2로 표시되는 폴리에테르 폴리올 반복단위들이 우레탄 결합(-C(=O)-NH-)을 매개로 선형으로 연결되어 있는 구조를 갖는다.Such a poly (lactic acid) resin composition basically contains the poly (lactic acid) repeating unit represented by the above formula (1) as a hard segment. Also, the poly (lactic acid) resin composition contains a polyurethane polyol repeating unit as a soft segment, wherein the polyether polyol repeating units represented by the above formula (2) are urethane bonds (-C (= O) -NH -). ≪ / RTI >

이러한 폴리유산 수지 조성물은 기본적으로 폴리유산 반복단위를 하드세그먼트로서 포함함에 따라 바이오매스 기반 수지 특유의 생분해성을 나타낸다. 또한, 본 발명자들의 실험 결과, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로서 포함함에 따라, 크게 향상된 유연성(예를 들어 낮은 영률)을 나타낼 뿐 아니라, 우수한 투명성 및 낮은 헤이즈 값을 나타내는 필름의 제공이 가능하다.
Such a poly (lactic acid) resin composition basically exhibits biodegradability specific to a biomass-based resin as it contains a poly (lactic acid) repeating unit as a hard segment. Further, as a result of the experiments conducted by the inventors of the present invention, it is possible to provide a film exhibiting greatly improved flexibility (for example, low Young's modulus) as well as excellent transparency and low haze value by including the polyurethane polyol repeating unit as a soft segment Do.

일반적으로, 폴리유산 수지는 폴리에스테르 수지 중에서 가수분해에 가장 취약하다. 다양한 원인들이 가수분해에 영향을 주고 있으나, 근본적으로는 잔류 촉매에 의한 백 바이팅 반응(back-biting reaction)이 기본 메카니즘이다. 백 바이팅 반응은 일어나는 위치에 따라 분자간 반응(intermolecular reaction, 반응식 1)과 분자내 반응(intramolecular reaction, 반응식 2)으로 구분된다:Generally, polylactic acid resins are most susceptible to hydrolysis among polyester resins. Various causes affect the hydrolysis, but fundamentally, the back-biting reaction by the residual catalyst is the basic mechanism. The backbiting reaction is divided into an intermolecular reaction (Scheme 1) and an intramolecular reaction (Scheme 2) depending on where it occurs:

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112013023539314-pat00003
Figure 112013023539314-pat00003

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112013023539314-pat00004
Figure 112013023539314-pat00004

분자간 반응에서는 선형의 알킬 사슬의 중간이 절단됨으로써 올리고머가 발생하게 되고, 분자내 반응에서는 선형의 알킬 사슬 말단이 절단됨으로써 모노머인 락티드가 발생하게 되며, 고온에서 그 속도가 가속화된다고 알려져 있다. 이로 인해 폴리유산 수지는 사출 혹은 압출 등의 가공 후에 분자량 저하가 상당 부분 발생해 물성이 안정하지 못하게 된다. 또한 분해시 발생되는 락티드 또는 올리고머들은 휘발성이 있어서, 성형시 기계에 오염을 유발하며 장기적으로는 기계장치의 부식을 유발하게 된다. 더욱이 두께 균일성이 요구되는 시트나 필름상으로 성형시에 두께 편차를 유발하기도 한다. 종래에는 폴리유산 수지의 문제인 내가수분해를 개선하기 위해 촉매의 활성을 저하시키는 촉매 실활제(catalyst deactivator)가 적용되기도 했지만, 이와 같은 촉매 실활제는 백 바이팅 반응의 속도를 늦추는 역할을 할 뿐이므로 장기 보관에 따른 물성 저하를 근본적으로 막지는 못한다. 더욱이 유연 폴리유산 수지는 기존의 일반 폴리유산 수지에 비해 낮은 유리전이온도(Tg)를 보이므로 중합체 사슬의 유동성(mobility)이 상대적으로 커서 성형품의 사용 온도에서 내가수분해성이 낮을 가능성이 있다.
In the intermolecular reaction, it is known that the middle of the linear alkyl chain is cleaved to generate an oligomer, and in the intramolecular reaction, the linear alkyl chain terminal is cleaved to generate lactide, which is a monomer, and the rate is accelerated at high temperature. As a result, the poly (lactic acid) resin has a considerable decrease in molecular weight after processing such as injection or extrusion, and the physical properties are not stabilized. In addition, the lactide or oligomers generated during decomposition are volatile, which causes contamination of the machine during molding and corrosion of the machine in the long term. Further, a sheet or film which requires uniform thickness may cause a thickness variation during molding. Conventionally, a catalytic deactivator has been applied to reduce the activity of the catalyst to improve the water-solubility, which is a problem of the poly (lactic acid) resin. However, such a catalyst deactivator plays a role of slowing down the back- It does not fundamentally prevent deterioration of properties due to long-term storage. Furthermore, since the flexible poly (lactic acid) resin has a lower glass transition temperature (Tg) than that of the conventional poly (lactic acid) resin, the mobility of the polymer chain is relatively large and the hydrolysis resistance at the use temperature of the molded article may be low.

이에 따라, 본 발명의 폴리유산 수지 조성물은 특정 범위 함량의 촉매를 포함한다.Accordingly, the polylactic acid resin composition of the present invention contains a specific range of the catalyst.

일 구현예에 따르는 폴리유산 수지 조성물은, 조성물의 총 중량에 대한 촉매의 함량이, 촉매에 포함된 금속을 기준으로 50 ppm 미만이며, 예를 들어 5 내지 35 ppm의 범위일 수 있다. 또는, 상기 함량이 0.1 내지 50 ppm일 수 있고, 또는 5 내지 15 ppm, 15 내지 35 ppm, 1 내지 20 ppm, 20 내지 40 ppm, 5 내지 45 ppm, 또는 5 내지 30 ppm의 범위일 수 있다.The poly (lactic acid) resin composition according to one embodiment may have a content of the catalyst relative to the total weight of the composition of less than 50 ppm, for example, in the range of 5 to 35 ppm, based on the metal contained in the catalyst. Alternatively, the content may be from 0.1 to 50 ppm, or from 5 to 15 ppm, from 15 to 35 ppm, from 1 to 20 ppm, from 20 to 40 ppm, from 5 to 45 ppm, or from 5 to 30 ppm.

상기 촉매의 바람직한 예시로는 알칼리토류 금속계 촉매, 희토류 금속계 촉매, 전이금속계 촉매, 알루미늄계 촉매, 게르마늄계 촉매, 주석계 촉매, 안티몬계 촉매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 보다 바람직하게는 이들 중 주석계 촉매를 포함할 수 있다. 상기 촉매의 보다 구체적인 예로는 옥토산 주석(stannous octoate; tin(II) 2-ethylhexanoate), 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate), 디옥틸틴 디라우레이트(dioctyltin dilaurate), 티탄테트라이소프로폭사이드, 알루미늄트리이소프로폭사이드 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Preferable examples of the catalyst may be selected from the group consisting of an alkaline earth metal catalyst, a rare earth metal catalyst, a transition metal catalyst, an aluminum catalyst, a germanium catalyst, a tin catalyst, an antimony catalyst, These may include tin-based catalysts. More specific examples of the catalyst include stannous octoate (tin (II) 2-ethylhexanoate), dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, titanium tetraisopropoxide , Aluminum triisopropoxide, and the like, but are not limited thereto.

상기와 같이 특정된 범위의 촉매를 갖는 본 발명의 폴리유산 수지 조성물은 조성물내 잔류하는 모노머의 함량이 매우 낮은 특성을 갖는다.The polylactic acid resin composition of the present invention having the above-specified range of the catalyst has a very low content of residual monomers in the composition.

일 구현예에 따르는 폴리유산 수지 조성물은, 조성물의 총 중량에 대해, 잔류하는 모노머(즉 락티드)의 함량이 0.5중량% 미만일 수 있으며, 예를 들어 0.1중량% 이상 0.5중량% 미만이거나, 0.2중량% 이상 0.5중량% 미만이거나, 또는 0.3중량% 이상 0.5중량% 미만일 수 있다. 또는, 0.1 내지 0.4 중량%, 0.2 내지 0.4 중량%, 또는 0.3 내지 0.4 중량%의 범위일 수 있다. 또한, 일 구현예에 따르는 폴리유산 수지 조성물은 가수분해 조건에서도 잔류 모노머 함량이 거의 증가하지 않는다. 일례로 180℃의 조건으로 10시간 보관 후에도 잔류 모노머 함량이 1.0중량% 이하일 수 있고, 예를 들어, 0.1 내지 1.0 중량%, 0.1 내지 0.9 중량%, 0.1 내지 0.8 중량%, 0.1 내지 0.7 중량%, 0.2 내지 1.0 중량%, 0.3 내지 1.0 중량%, 0.4 내지 1.0 중량%, 또는 0.5 내지 1.0 중량% 일 수 있다.The polylactic acid resin composition according to one embodiment may have a residual monomer (i.e., lactide) content of less than 0.5% by weight based on the total weight of the composition, for example, 0.1% by weight or less and 0.5% By weight, less than 0.5% by weight, or from 0.3% by weight to less than 0.5% by weight. Or from 0.1 to 0.4% by weight, from 0.2 to 0.4% by weight, or from 0.3 to 0.4% by weight. In addition, the poly (lactic acid) resin composition according to one embodiment hardly increases the residual monomer content even under hydrolysis conditions. For example, the residual monomer content may be 1.0% by weight or less, for example, 0.1 to 1.0% by weight, 0.1 to 0.9% by weight, 0.1 to 0.8% by weight, 0.1 to 0.7% by weight, 0.2 to 1.0% by weight, 0.3 to 1.0% by weight, 0.4 to 1.0% by weight, or 0.5 to 1.0% by weight.

또한, 일 구현예에 따르는 폴리유산 수지 조성물은, 열용융 압출(열가수분해) 조건에서도 분자량 저하가 매우 적다. 일례로 170~200℃의 조건에서 열용융 압출시에 중량평균 분자량의 초기 대비 감소율((초기Mw-가수분해후Mw)/초기Mw)이 20% 이하일 수 있고, 예를 들어 1 내지 20 %, 1 내지 15 %, 1 내지 13 %, 5 내지 20 %, 5 내지 15 %, 5 내지 13 %, 7 내지 20 %, 7 내지 15 %, 또는 7 내지 13 %일 수 있다.
In addition, the polylactic acid resin composition according to one embodiment has a very small decrease in molecular weight even under the conditions of thermal melt extrusion (thermal hydrolysis). (Initial Mw-Mw after hydrolysis) / initial Mw) may be 20% or less, for example, 1 to 20%, and more preferably 1 to 20%, when the melt- 1 to 15%, 1 to 13%, 5 to 20%, 5 to 15%, 5 to 13%, 7 to 20%, 7 to 15%, or 7 to 13%.

본 발명의 일 구현예에 따르는 폴리유산 수지에서, 하드세그먼트에 포함된 화학식 1의 폴리유산 반복단위는 폴리유산 단일 중합체(homopolymer)를 이루는 반복단위이다. 이러한 폴리유산 반복단위는 당업자에게 잘 알려진 폴리유산 단일 중합체의 제조 방법에 따라 얻을 수 있다. 예를 들어, L-유산 또는 D-유산으로부터 환상의 L-락티드 또는 D-락티드를 생성하고 이를 개환 중합하는 방법으로 얻거나, 또는 L-유산 또는 D-유산을 직접 탈수 축중합하는 방법으로 얻을 수 있으며, 이 중에서 개환 중합법을 통해 보다 높은 중합도의 폴리유산 반복단위를 얻을 수 있다. 또한, 상기 폴리유산 반복단위는 L-락티드 및 D-락티드를 일정 비율로 공중합하여 비결정성을 띄도록 제조될 수도 있지만, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 필름의 내열성을 보다 향상시키기 위해, 상기 L-락티드 또는 D-락티드의 어느 하나를 사용해 단일중합하는 방법으로 제조함이 바람직하다. 보다 구체적으로, 광학순도 98% 이상의 L-락티드 또는 D-락티드 원료를 사용해 개환 중합함으로써 상기 폴리유산 반복단위를 얻을 수 있으며, 광학순도가 이에 못 미치면 상기 폴리유산 수지의 용융온도 및 내열성이 낮아질 수 있다.In the polylactic acid resin according to one embodiment of the present invention, the polylactic acid repeating unit represented by formula (1) contained in the hard segment is a repeating unit constituting a poly (lactic acid) homopolymer. Such polylactic acid repeating units can be obtained by a method for producing polylactic acid homopolymers well known to those skilled in the art. For example, a method of producing cyclic L-lactide or D-lactide from L-lactic acid or D-lactic acid and ring-opening polymerization thereof, or a method of direct dehydration condensation polymerization of L-lactic acid or D- , And a polylactic acid repeating unit having a higher degree of polymerization can be obtained through ring-opening polymerization. The poly (lactic acid) repeating unit may be prepared by copolymerizing L-lactide and D-lactide at a certain ratio so as to exhibit noncrystallinity. In order to further improve the heat resistance of the film containing the polylactic acid resin, L-lactide, or D-lactide. More specifically, the polylactic acid repeating unit can be obtained by ring-opening polymerization using an L-lactide or D-lactide raw material having an optical purity of 98% or more, and if the optical purity is less than the above range, the melt temperature and heat resistance Can be lowered.

또한, 상기 소프트세그먼트에 포함된 폴리우레탄 폴리올 반복단위는 상기 화학식 2의 폴리에테르 폴리올 반복단위들이 우레탄 결합(-C(=O)-NH-)을 매개로 선형으로 연결되어 있는 구조를 갖는다. 보다 구체적으로, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위들은 알킬렌 옥사이드와 같은 모노머를 개환 (공)중합하여 얻어지는 것으로서 그 말단에 히드록시기를 갖게 되는데, 이러한 말단 히드록시기가 디이소시아네이트 화합물과 반응하여 상기 우레탄 결합(-C(=O)-NH-)을 형성할 수 있으며, 이러한 우레탄 결합을 매개로 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위들이 서로 선형으로 연결되어 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 이룰 수 있다. 이러한 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로 포함함에 따라, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 필름의 유연성이 크게 향상될 수 있다. 또한, 이러한 폴리우레탄 폴리올 반복단위는 상기 폴리유산 수지 또는 이를 포함하는 필름의 내열성, 내블로킹성, 기계적 물성 또는 투명성 등을 저하시키지 않고, 우수한 제반 물성을 나타내는 필름의 제공을 가능케 한다.In addition, the polyurethane polyol repeating units included in the soft segment have a structure in which the polyether polyol repeating units of Formula 2 are linearly connected via a urethane bond (-C (= O) -NH-). More specifically, the polyether polyol repeating units are obtained by ring-opening (co) polymerization of a monomer such as an alkylene oxide and have a hydroxyl group at the terminal. The terminal hydroxyl group reacts with the diisocyanate compound to form the urethane bond (- C (= O) -NH-), and the polyether polyol repeating units are linearly connected to each other via the urethane bond to form the polyurethane polyol repeating unit. By including such a polyurethane polyol repeating unit in a soft segment, the flexibility of the film containing the polylactic acid resin can be greatly improved. Such a polyurethane polyol repeating unit makes it possible to provide a film exhibiting excellent physical properties without lowering the heat resistance, blocking resistance, mechanical properties or transparency of the poly (lactic acid) resin or the film containing the poly (lactic acid) resin.

이와 같이 본 발명의 일 구현예의 폴리유산 수지 조성물은 다수의 폴리에테르 폴리올 반복단위가 우레탄 결합을 매개로 선형 연결된 폴리우레탄 폴리올 반복단위 및 폴리유산 반복단위를 포함함으로써, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위에 의한 뛰어난 유연성을 나타내는 필름의 제공이 가능하면서도, 분자량 분포가 작아서 우수한 분자량 특성을 충족하고 폴리유산 반복단위를 큰 세그먼트 크기로 포함하여, 상기 필름이 우수한 기계적 물성, 내열성 및 내블로킹성 등을 나타낼 수 있다. 이에 비해, 종래의 폴리유산계 공중합체는 폴리에스테르 폴리올과 폴리유산의 낮은 상용성 등으로 인해, 필름의 투명성이 저하되고 헤이즈 값이 높아지는 등의 문제점이 있었으며, 또한 분자량 분포가 넓고 용융특성이 불량하여 필름 압출상태가 좋지 않고, 필름의 기계적 물성, 내열성 및 내블로킹성이 충분치 못하였다. 또한, 종래에 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물을 사용하여 폴리에테르 폴리올 반복단위가 폴리유산 반복단위와 분지형으로 공중합되거나 또는 상기 폴리에테르 폴리올 반복단위 및 폴리유산 반복단위를 공중합한 후 이를 우레탄 반응으로 사슬 연장시킨 형태의 폴리유산계 공중합체는, 상기 하드세그먼트에 대응하는 폴리유산 반복단위의 블록 크기가 작아서 필름의 내열성, 기계적 물성 및 내블로킹성 등이 충분치 못할 뿐 아니라, 분자량 분포가 넓고 용융특성이 불량하여 필름 압출 상태가 좋지 않은 등의 문제점을 나타낼 수 있다.As described above, the poly (lactic acid) resin composition according to one embodiment of the present invention is characterized in that a plurality of polyether polyol repeating units include a polyurethane polyol repeating unit and a poly (lactic acid) repeating unit linearly connected via a urethane bond, It is possible to provide a film showing excellent flexibility while satisfying excellent molecular weight characteristics due to a small molecular weight distribution and containing a polylactic acid repeating unit in a large segment size so that the film can exhibit excellent mechanical properties, heat resistance and blocking resistance . On the other hand, conventional poly (lactic acid) copolymers have problems such as low transparency of film and high haze value due to low compatibility of polyester polyol and poly (lactic acid), and also have problems in that the molecular weight distribution is wide, So that the film extruded state is not good and the mechanical properties, heat resistance and blocking resistance of the film are insufficient. Further, conventionally, polyether polyol repeating units are copolymerized with polyol repeating units in a branched form using a trifunctional or higher isocyanate compound, or after the polyether polyol repeating units and poly (lactic acid) repeating units are copolymerized, The polylactic acid copolymer in the form of a polylactic acid has a small block size of the polylactic acid repeating unit corresponding to the hard segment so that the heat resistance, mechanical properties and blocking resistance of the film are not sufficient, and the molecular weight distribution is wide, And the film extrusion state is poor.

상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위 및 디이소시아네이트 화합물은, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위들의 말단 히드록시기 및 디이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 몰비가 1 : 0.50 내지 1 : 0.99 로 되도록 반응하여, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 몰비가 1 : 0.60 내지 1 : 0.90, 더욱 바람직하게는 1 : 0.70 내지 1 : 0.85로 될 수 있다.The polyether polyol repeating unit and the diisocyanate compound are reacted so that the molar ratio of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol repeating units and the isocyanate group of the diisocyanate compound is 1: 0.50 to 1: 0.99, Units can be formed. Preferably, the molar ratio may be from 1: 0.60 to 1: 0.90, more preferably from 1: 0.70 to 1: 0.85.

이하에 더욱 상세히 설명하겠지만, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위는 그 말단에 히드록시기를 가짐에 따라, 폴리유산 반복단위의 형성을 위한 중합 과정에서 개시제로 작용할 수 있다. 그러나 상기 히드록시기 : 이소시아네이트기의 반응 몰비가 0.99를 초과하여 지나치게 높아지면, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기 개수가 부족하게 되어(OHV < 3), 개시제로서 제대로 작용하지 못할 수 있다. 이는 우수한 분자량 특성 등을 갖는 폴리유산 수지의 제조를 어렵게 할 수 있고, 중합 수율 또한 크게 낮아질 수 있다. 반대로, 상기 히드록시기 : 이소시아네이트기의 반응 몰비가 지나치게 낮아지면, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기 개수가 지나치게 많아져서(OHV > 21) 고분자량의 폴리유산 반복단위 및 우수한 분자량 특성을 갖는 폴리유산 수지를 얻기 어려울 수 있다.As described in more detail below, the polyurethane polyol repeating unit has a hydroxyl group at the end thereof, and therefore can act as an initiator in the polymerization process for the formation of the polylactic acid repeating unit. However, if the reaction molar ratio of the hydroxyl group: isocyanate group is excessively high, the number of terminal hydroxyl groups of the polyurethane polyol repeating unit becomes insufficient (OHV < 3) and may not function properly as an initiator. This makes it difficult to produce a polylactic acid resin having excellent molecular weight characteristics and the like, and the polymerization yield can also be greatly lowered. On the contrary, if the molar ratio of the hydroxyl group to the isocyanate group is too low, the number of terminal hydroxyl groups of the polyurethane polyol repeating unit becomes excessively large (OHV > 21) and a polylactic acid repeating unit having a high molecular weight and a polylactic acid resin Can be difficult to obtain.

한편, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위는, 예를 들어, 1종 이상의 알킬렌 옥사이드를 개환 (공)중합하여 얻어진 폴리에테르계 폴리올 (공)중합체의 반복단위로 될 수 있다. 상기 알킬렌 옥사이드의 예로는, 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 부틸렌옥사이드 또는 테트라하이드로퓨란 등을 들 수 있으며, 이로부터 얻어진 폴리에테르계 폴리올 반복단위의 예로는 폴리에틸렌글리콜(PEG)의 반복단위; 폴리(1,2-프로필렌글리콜)의 반복단위; 폴리(1,3-프로판디올)의 반복단위; 폴리테트라메틸렌글리콜의 반복단위; 폴리부틸렌글리콜의 반복단위; 프로필렌옥사이드와 테트라하이드로퓨란의 공중합체인 폴리올의 반복단위; 에틸렌옥사이드와 테트라하이드로퓨란과의 공중합체인 폴리올의 반복단위; 또는 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와의 공중합체인 폴리올의 반복단위 등을 들 수 있다. 폴리유산 수지 필름에 대한 유연성 부여, 폴리유산 반복단위와의 친화력 및 함습 특성 등을 고려할 때, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위로는 폴리(1,3-프로판디올)의 반복단위 또는 폴리테트라메틸렌글리콜의 반복단위를 사용함이 바람직하다.On the other hand, the polyether polyol repeating unit may be, for example, a repeating unit of a polyether polyol (co) polymer obtained by ring-opening (co) polymerization of at least one alkylene oxide. Examples of the alkylene oxide include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, and tetrahydrofuran. Examples of the polyether polyol repeating unit obtained by the reaction include repeating units of polyethylene glycol (PEG); Repeating units of poly (1,2-propylene glycol); Repeating units of poly (1,3-propanediol); Repeating units of polytetramethylene glycol; Repeating units of polybutylene glycol; A repeating unit of a polyol which is a copolymer of propylene oxide and tetrahydrofuran; A repeating unit of a polyol which is a copolymer of ethylene oxide and tetrahydrofuran; Or a repeating unit of a polyol which is a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. Considering flexibility imparted to the poly (lactic acid) resin film, affinity with the poly (lactic acid) repeating unit and humidifying property, the polyether polyol repeating unit may be a repeating unit of poly (1,3-propanediol) or polytetramethylene glycol Is preferably used.

또한, 이러한 폴리에테르계 폴리올 반복단위는 450 내지 9,000, 바람직하게는 1,000 내지 3,000 의 수평균 분자량을 가질 수 있다. 만일, 이러한 이러한 폴리에테르계 폴리올 반복단위의 분자량이 지나치게 크거나 작게 되면, 일 구현예의 폴리유산 수지로부터 얻어지는 필름의 유연성이나 기계적 물성 등이 충분치 못하게 될 수 있다. 또한, 상기 폴리유산 수지의 분자량 특성, 예를 들어 소정 범위의 중량 평균 분자량 및 분자량 분포가 구현될 수 없어, 폴리유산 수지의 가공성이 저하되거나 상기 필름의 기계적 물성이 저하될 수 있다.In addition, such a polyether polyol repeating unit may have a number average molecular weight of 450 to 9,000, preferably 1,000 to 3,000. If the molecular weight of such a polyether polyol repeating unit is excessively large or small, the flexibility and mechanical properties of the film obtained from the polylactic acid resin of one embodiment may become insufficient. In addition, the molecular weight characteristics of the polylactic acid resin, for example, the weight average molecular weight and the molecular weight distribution in a predetermined range can not be realized, so that the processability of the polylactic acid resin may be deteriorated or the mechanical properties of the film may be deteriorated.

그리고, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기와 결합하여 우레탄 결합을 형성할 수 있는 디이소시아네이트 화합물은 분자 중에 2개의 이소시아네이트기를 갖는 임의의 화합물로 될 수 있다. 이러한 디이소시아네이트 화합물의 예로는, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-톨루엔디이소시아네이트, 2,6-톨루엔디이소시아네이트, 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, m-페닐렌디이소시아네이트, p-페닐렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'-비스페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 아이소포론디이소시아네이트 또는 수첨디페닐메탄디이소시아네이트 등을 들 수 있으며, 이외에도 당업자에게 널리 알려진 다양한 디이소시아네이트 화합물을 별다른 제한없이 사용할 수 있다. 다만, 폴리유산 수지 필름에 대한 유연성 부여 등을 측면에서 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.The diisocyanate compound capable of bonding with the terminal hydroxyl group of the polyether polyol repeating unit to form a urethane bond can be any compound having two isocyanate groups in the molecule. Examples of such diisocyanate compounds include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,3-xylene diisocyanate, 1,4-xylene diisocyanate, , 5-naphthalene diisocyanate, m-phenylenediisocyanate, p-phenylenediisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'- bisphenylenediisocyanate, hexamethylene di Isocyanate, isophorone diisocyanate, or hydrophenylmethane diisocyanate. In addition, various diisocyanate compounds well known to those skilled in the art can be used without limitation. However, it is preferable to use 1,6-hexamethylene diisocyanate in view of imparting flexibility to the poly (lactic acid) resin film.

한편, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리유산 수지 조성물은 상술한 하드세그먼트의 폴리유산 반복단위가 상기 소프트세그먼트의 폴리우레탄 폴리올 반복단위와 결합된 블록 공중합체를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 블록 공중합체에서는, 상기 폴리유산 반복단위의 말단 카르복시기가 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기와 에스테르 결합을 형성할 수 있다. 예를 들어, 이러한 블록 공중합체의 화학 구조는 하기 일반식 1로 표시될 수 있다:Meanwhile, the poly (lactic acid) resin composition according to an embodiment of the present invention may include a block copolymer in which the poly (lactic acid) repeating unit of the hard segment described above is combined with the polyurethane polyol repeating unit of the soft segment. More specifically, in such a block copolymer, the terminal carboxyl group of the polylactic acid repeating unit may form an ester bond with the terminal hydroxy group of the polyurethane polyol repeating unit. For example, the chemical structure of such a block copolymer can be represented by the following general formula 1:

[일반식 1][Formula 1]

폴리유산 반복단위(L) -Ester- 폴리우레탄 폴리올 반복단위(E-U-E-U-E) -Ester- 폴리유산 반복단위(L)Polyester repeating unit (L) -Ester-polyurethane polyol repeating unit (E-U-E-U-E) -Ester-

상기 일반식 1에서, 상기 E는 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 나타내고, U는 우레탄 결합을 나타내며, Ester는 에스테르 결합을 나타낸다.In the general formula 1, E represents a polyether polyol repeating unit, U represents a urethane bond, and Ester represents an ester bond.

상기 폴리유산 수지 조성물은 폴리유산 반복단위와 폴리우레탄 폴리올 반복단위가 결합된 블록 공중합체를 포함함에 따라, 상기 유연성 부여를 위한 폴리우레탄 폴리올 반복단위 등이 블리드 아웃되는 것을 억제할 수 있으면서도, 상기 폴리유산 수지로 형성된 필름의 투명성, 기계적 물성, 내열성 또는 내블로킹성 등의 제반 물성이 우수하게 될 수 있다.Since the poly (lactic acid) resin composition includes a block copolymer in which a poly (lactic acid) repeating unit and a polyurethane polyol repeating unit are combined, it is possible to inhibit the polyurethane polyol repeating units and the like for imparting flexibility from being bleed out, The film formed of the lactic acid resin may have excellent physical properties such as transparency, mechanical properties, heat resistance, blocking resistance, and the like.

다만, 상기 폴리유산 수지에 포함된 폴리유산 반복단위들 모두가 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위와 결합된 블록 공중합체의 형태를 가질 필요는 없으며, 폴리유산 반복단위들 중 적어도 일부는 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위와 결합되지 않고 폴리유산 단일 중합체의 형태를 가질 수도 있다. 이 경우 상기 폴리유산 수지 조성물은, 상술한 블록 공중합체, 및 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위와 결합되지 않은 폴리유산 반복단위, 즉, 폴리유산 단일 중합체를 포함하는 혼합물 형태로 될 수 있다.However, it is not necessary that all of the polylactic acid repeating units contained in the polylactic acid resin have a form of a block copolymer bonded with the polyurethane polyol repeating units, and at least a part of the polylactic acid repeating units But may be in the form of a poly (lactic acid) homopolymer. In this case, the poly (lactic acid) resin composition may be in the form of a mixture comprising the above-described block copolymer and a poly (lactic acid) homopolymer, which is not bonded to the polyurethane polyol repeating unit.

한편, 상기 폴리유산 수지 조성물은 이의 전체 중량(상술한 블록 공중합체의 중량과, 선택적으로 폴리유산 단일 중합체가 포함되는 경우 이러한 단일 중합체와의 중량 합)을 기준으로, 상술한 하드세그먼트 65 내지 95 중량% 및 소프트세그먼트 5 내지 35중량%로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 하드세그먼트 80 내지 95 중량% 및 소프트세그먼트 5 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 하드세그먼트 82 내지 92 중량% 및 소프트세그먼트 8 내지 18 중량%로 포함할 수 있다. 상기 소프트세그먼트의 함량이 지나치게 높아지면, 일 구현예의 분자량 특성(예를 들어, 비교적 높은 분자량 및 좁은 분자량 분포)을 갖는 폴리유산 수지의 제공이 어려워질 수 있고, 이로 인해 상기 필름 등의 강도 등 기계적 물성이 저하될 수 있다. 반대로 소프트세그먼트의 함량이 지나치게 낮아지면 폴리유산 수지 및 그 필름의 유연성을 향상시키는데 한계가 있으며, 소프트세그먼트의 폴리우레탄 폴리올 반복단위가 개시제로서의 역할을 제대로 하기 어려워 이러한 경우에도 우수한 분자량 특성을 갖는 폴리유산 수지의 제공이 어렵게 될 수 있다.On the other hand, the poly (lactic acid) resin composition has the above-mentioned hard segment 65 to 95 (based on the total weight thereof (the weight of the block copolymer and the weight of the homopolymer when the poly (lactic acid homopolymer) And 5 to 35% by weight of soft segment, preferably 80 to 95% by weight hard segment and 5 to 20% by weight soft segment, more preferably 82 to 92% by weight hard segment and soft segment 8 To 18% by weight. When the content of the soft segment is too high, it may become difficult to provide a poly (lactic acid) resin having molecular weight characteristics (for example, a relatively high molecular weight and a narrow molecular weight distribution) of one embodiment, The physical properties may be deteriorated. On the other hand, if the content of the soft segment is too low, there is a limit to improve the flexibility of the poly (lactic acid) resin and the film thereof, and it is difficult for the soft segment polyurethane polyol repeating unit to act as an initiator. It may be difficult to provide the resin.

상기 폴리유산 수지 조성물은 그 제조 과정에서 소프트세그먼트 등이 산화 또는 열분해되는 것을 억제하기 위해, 인계 안정화제 및/또는 산화방지제를 더 포함할 수도 있다. 상기 산화방지제로는 입체장애 페놀(hindered phenol)계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 티오(thio)계 산화방지제 또는 포스파이트(phosphite)계 산화방지제 등을 들 수 있다. 이들 각 안정화제와 산화방지제의 종류는 당업자에게 자명하게 알려져 있다.The poly (lactic acid) resin composition may further contain a phosphorus stabilizer and / or an antioxidant to inhibit oxidation or pyrolysis of the soft segment or the like during its production. Examples of the antioxidant include a hindered phenol antioxidant, an amine antioxidant, a thio antioxidant, and a phosphite antioxidant. The kinds of each of these stabilizers and antioxidants are well known to those skilled in the art.

이들 안정화제 및 산화방지제 외에도, 상기 폴리유산 수지 조성물은 그 효과를 손상시키지 않는 범위에서 공지의 각종 가소제, 자외선 안정제, 착색 방지제, 무광택제, 탈취제, 난연제, 내후제, 대전방지제, 이형제, 항산화제, 이온 교환제, 착색안료, 무기 또는 유기 입자 등의 각종 첨가제를 더 포함할 수도 있다.In addition to these stabilizers and antioxidants, the polylactic acid resin composition may contain various known plasticizers, ultraviolet stabilizers, coloring inhibitors, matting agents, deodorants, flame retardants, endurance agents, antistatic agents, release agents, antioxidants , Ion exchangers, coloring pigments, inorganic or organic particles, and the like.

상기 가소제의 예로는, 프탈산 디에틸, 프탈산 디옥틸, 프탈산 디시클로헥실 등의 프탈산 에스테르계 가소제; 아디핀산 디-1-부틸, 아디핀산 디-n-옥틸, 세바신산 디-n-부틸, 아제라인산 디-2-에틸헥실 등의 지방족 이염기산 에스테르계 가소제; 인산 디페닐 2-에틸헥실, 인산 디페닐 옥틸 등의 인산 에스테르계 가소제; 아세틸구연산 트리부틸, 아세틸구연산 트리-2-에틸헥실, 구연산 트리부틸 등의 하이드록시 다가 카르본산 에스테르계 가소제; 아세틸리시놀산 메틸, 스테아린산 아밀 등의 지방산 에스테스계 가소제; 글리세린 트리아세테이트 등의 다가 알코올 에스테르계 가소제; 에폭시화 콩기름, 에폭시화 아마니 기름 지방산 부틸 에스터, 에폭시 스테아린산 옥틸 등의 에폭시계 가소제 등을 들 수 있다. 또, 착색 안료의 예로는, 카본 블랙, 산화 티탄, 산화 아연, 산화 철 등의 무기안료; 시아닌계, 인계, 퀴논계, 레리논계, 이소인돌리논계, 치오인디고계 등의 유기 안료 등을 들 수 있다. 기타 필름의 내블로킹성 등을 향상시키기 위해 무기 또는 유기 입자를 더 포함시킬 수도 있는데, 그 예로는 실리카, 콜로이달 실리카, 알루미나, 알루미나 졸, 탈크, 마이카, 탄산칼슘, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크레이트, 실리콘 등을 들 수 있다. 이외에도 폴리유산 수지 또는 그 필름에 사용 가능한 것으로 알려진 다양한 첨가제를 포함시킬 수 있으며, 그 구체적인 종류나 입수 방법은 당업자에게 자명하게 알려져 있다.
Examples of the plasticizer include phthalate ester plasticizers such as diethyl phthalate, dioctyl phthalate and dicyclohexyl phthalate; Aliphatic dibasic acid ester plasticizers such as di-n-butyl adipate, di-n-octyl adipate, di-n-butyl sebacate and di-2-ethylhexyl azelate; Phosphate ester plasticizers such as diphenyl 2-ethylhexyl phosphate and diphenyloctyl phosphate; Tributyl acetyl citrate, tri-2-ethylhexyl acetyl citrate, tributyl citrate, and other hydroxycarboxylic acid ester plasticizers; Fatty acid ester plasticizers such as methyl acetyl ricinoleate and amyl stearate; Polyhydric alcohol ester plasticizers such as glycerin triacetate; Epoxidized soybean oil, epoxylated amami-oil fatty acid butyl ester, and epoxy-based stearyl epoxy stearate. Examples of the coloring pigment include inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide and iron oxide; Organic pigments such as cyanine pigments, phosphorus pigments, quinone pigments, lineron pigments, isoindolinone pigments, and thioindigo pigments. Inorganic or organic particles may be further added to improve the anti-blocking property of other films. Examples of the inorganic or organic particles include silica, colloidal silica, alumina, alumina sol, talc, mica, calcium carbonate, polystyrene, polymethylmethacrylate, Silicon, and the like. In addition, various additives known to be usable in the polylactic acid resin or the film thereof can be included, and the specific kind and the method of obtaining it are known to those skilled in the art.

상기 폴리유산 수지 조성물은 예를 들어 100,000 내지 400,000의 중량평균 분자량, 바람직하게는 100,000 내지 320,000의 분자량을 가지며, 이와 함께, 수평균 분자량(Mn)에 대한 중량평균 분자량(Mw)의 비로 정의되는 분자량 분포(Mw/Mn)가 예를 들어 1.60 내지 2.20, 바람직하게는 1.80 내지 2.15의 값을 갖는다. 앞서 설명하였듯이, 상기 폴리유산 수지 조성물은 폴리에테르 폴리올 반복단위를 디이소시아네이트 화합물과 반응시켜 다수의 폴리에테르 폴리올 반복단위들이 우레탄 결합으로 선형 연결된 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 형성한 후, 이를 폴리유산 반복단위와 공중합시킨 블록 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 폴리유산 수지가 이와 같이 얻어진 블록 공중합체를 포함함에 따라, 비교적 큰 분자량과 함께 이전에 알려진 유사 계열의 폴리유산계 공중합체에 비해 상당히 좁은 분자량 분포를 가질 수 있다.The poly (lactic acid) resin composition has a weight average molecular weight of, for example, 100,000 to 400,000, preferably 100,000 to 320,000, and has a molecular weight defined as a ratio of a number average molecular weight (Mn) to a weight average molecular weight The distribution (Mw / Mn) has a value of, for example, 1.60 to 2.20, preferably 1.80 to 2.15. As described above, the poly (lactic acid) resin composition is produced by reacting a polyether polyol repeating unit with a diisocyanate compound to form a polyurethane polyol repeating unit in which a plurality of polyether polyol repeating units are linearly linked to a urethane bond, &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; and / or &lt; / RTI &gt; As the polylactic acid resin comprises the block copolymer thus obtained, it can have a significantly narrow molecular weight distribution as compared with previously known similar polylactic acid copolymers with relatively large molecular weights.

또한, 상기 폴리유산 수지, 예를 들어 이에 포함된 블록 공중합체는 50,000 내지 200,000의 수평균 분자량, 바람직하게는 50,000 내지 150,000의 수평균 분자량을 가질 수 있다. 이러한 수평균 분자량 역시 상술한 중량평균 분자량 및 분자량 분포와 마찬가지로 수지의 가공성 또는 기계적 물성 등에 영향을 미칠 수 있다. 상기 수평균 분자량이 상술한 범위를 가짐에 따라, 상기 폴리유산 수지의 필름으로의 가공성이 우수하게 유지될 수 있으면서도, 이러한 수지 및 필름의 강도 등 기계적 물성이 우수하게 유지될 수 있다.In addition, the polylactic acid resin, for example, the block copolymer contained therein, may have a number average molecular weight of 50,000 to 200,000, preferably a number average molecular weight of 50,000 to 150,000. The number average molecular weight may affect the workability or mechanical properties of the resin as well as the weight average molecular weight and the molecular weight distribution. As the number average molecular weight has the above-mentioned range, the processability of the poly (lactic acid) resin as a film can be maintained to be excellent, and mechanical properties such as strength of the resin and film can be kept excellent.

상기 폴리유산 수지가 이러한 큰 분자량 및 좁은 분자량 분포 등의 특성을 가짐에 따라, 압출 등의 방법으로 용융 가공할 때 적절한 용융 점도 및 용융 특성을 나타내며 이로 인한 우수한 필름 압출상태 및 가공성을 나타낸다. 또한, 이러한 분자량 특성으로 인해, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 필름이 우수한 강도 등 기계적 물성을 나타낼 수 있다. 이에 비해, 분자량이 지나치게 커지거나 분자량 분포가 지나치게 좁아지는(작아지는) 경우, 압출 등을 위한 가공 온도에서 용융 점도가 지나치게 커서 필름으로서의 가공이 어려울 수 있으며, 반대로 분자량이 지나치게 작아지거나 분자량 분포가 지나치게 넓어지는(커지는) 경우, 필름의 강도 등의 기계적 물성이 저하되거나 용융 점도가 지나치게 작게되는 등 용융특성이 불량하여 필름으로의 성형 자체가 어렵게 되거나 필름 압출상태가 좋지 않을 수도 있다.As the poly (lactic acid) resin has properties such as a large molecular weight and a narrow molecular weight distribution, it exhibits an appropriate melt viscosity and melting property when it is melt processed by a method such as extrusion, and exhibits excellent film extrusion state and processability. In addition, due to such molecular weight characteristics, the film comprising the poly (lactic acid) resin can exhibit excellent mechanical properties such as strength. In contrast, when the molecular weight is too large or the molecular weight distribution becomes too narrow (small), the melt viscosity at the processing temperature for extrusion and the like may be excessively large and the processing as a film may be difficult. On the other hand, When it is widened (enlarged), the mechanical properties such as the strength of the film are lowered or the melt viscosity is too small, so that the melt property is poor and the molding itself into a film may be difficult or the film extrusion state may not be good.

이와 같이 상기 폴리유산 수지 조성물은 분자량 특성이 최적화되어 가공성이 뛰어날 뿐 아니라, 이로부터 얻어진 필름의 강도 등 기계적 물성이나 내열성 및 내블로킹성 등도 우수하며, 상술한 구조적 특성으로 인해, 향상된 유연성 및 뛰어난 투명성 등을 나타내는 필름의 제공을 가능케 한다. As described above, the poly (lactic acid) resin composition is not only excellent in processability due to its optimized molecular weight characteristics, but also excellent in mechanical properties such as strength and heat resistance and blocking resistance of the film obtained therefrom. And the like.

또한, 상기 폴리유산 수지 조성물은 용융온도(Tm)이 160 내지 178 ℃, 바람직하게는 165 내지 175 ℃로 될 수 있다. 용융온도가 지나치게 낮아지면, 폴리유산 수지를 포함하는 필름의 내열성이 저하될 수 있고, 지나치게 높아지면 필름 등으로의 가공 특성이 악화될 수 있다.In addition, the poly (lactic acid) resin composition may have a melting temperature (Tm) of 160 to 178 ° C, preferably 165 to 175 ° C. If the melting temperature is too low, the heat resistance of the film containing the polylactic acid resin may be deteriorated, and if the melting temperature is excessively high, the processing property to a film or the like may deteriorate.

그리고, 상기 폴리유산 수지, 예를 들어, 이에 포함된 블록 공중합체는 25 내지 55 ℃의 유리전이온도(Tg), 바람직하게는 30 내지 55 ℃의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다. 이러한 유리전이온도 범위를 나타냄에 따라, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 필름의 유연성이나 스티프니스(stiffness)가 최적화되어 이를 포장용 필름으로서 매우 바람직하게 사용할 수 있다. 만일, 상기 폴리유산 수지의 유리전이온도가 지나치게 낮아지는 경우, 필름의 유연성은 향상될 수 있지만 스티프니스가 지나치게 낮아짐에 따라 필름을 이용한 포장 가공시 슬립성(slipping), 취급성, 형태 유지 특성 또는 내블로킹성 등이 불량하게 될 수 있고, 이 때문에 포장용 필름으로의 적용이 바람직하지 않게 될 수 있다. 반대로 유리전이온도가 지나치게 높아지면, 필름의 유연성이 낮고 스티프니스가 너무 높아서, 필름이 쉽게 접혀 그 자국이 없어지지 않거나 포장시 대상 제품에 대한 밀착성이 불량하게 될 수 있다. 또한, 필름 포장시 노이즈가 심하게 발생하여, 포장용 필름으로의 적용에 한계가 생길 수 있다.
And, the polylactic acid resin, for example, the block copolymer contained therein, may have a glass transition temperature (Tg) of 25 to 55 DEG C, preferably a glass transition temperature (Tg) of 30 to 55 DEG C. As the glass transition temperature range is indicated, the flexibility and stiffness of the film containing the poly (lactic acid) resin are optimized and can be used as a film for packaging. If the glass transition temperature of the poly (lactic acid) resin is excessively low, the flexibility of the film may be improved. However, as the stiffness becomes too low, the slipping, handling, Blocking property may be deteriorated, and therefore, application to a packaging film may be undesirable. On the other hand, if the glass transition temperature is too high, the flexibility of the film is low and the stiffness is too high, so that the film is easily folded and the mark is not lost or the adhesion to the product is poor when wrapped. Further, noise may be generated severely during packaging of the film, which may limit its application to packaging films.

폴리유산 수지 조성물의 제조 방법Method for producing poly (lactic acid) resin composition

한편, 상술한 폴리유산 수지 조성물은 1종 이상의 알킬렌 옥사이드 등의 모노머를 개환 (공)중합하여 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체를 형성하는 단계; 촉매의 존재 하에, 상기 (공)중합체를 디이소시아네이트 화합물과 반응시켜 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체를 형성하는 단계; 및 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체의 존재 하에, 유산(D- 또는 L-유산)을 축중합하거나, 락티드(D- 또는 L-락티드)를 개환 중합하는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조될 수 있다. 이 때 상기 촉매는 금속계 촉매이며, 특히 상기 반응물 전체의 중량에 대한 상기 촉매의 사용량을 촉매에 포함된 금속 기준으로 50 ppm 미만, 바람직하게는 5 내지 35 ppm으로 하여 제조될 수 있다. 사용하는 촉매의 바람직한 예시는 앞서 설명한 바와 같다.On the other hand, the above-mentioned poly (lactic acid) resin composition can be obtained by ring-opening (co) polymerization of a monomer such as at least one alkylene oxide to form a (co) polymer having a polyether polyol repeating unit; Reacting the (co) polymer with a diisocyanate compound in the presence of a catalyst to form a (co) polymer having a polyurethane polyol repeating unit; (D- or L-lactic acid), or ring-opening polymerization of lactide (D- or L-lactide) in the presence of a (co) polymer having a polyurethane polyol repeating unit And can be produced by a production method. In this case, the catalyst is a metal-based catalyst. In particular, the amount of the catalyst to be used may be less than 50 ppm, preferably 5 to 35 ppm based on the metal contained in the catalyst. Preferred examples of the catalyst to be used are as described above.

또한, 바람직한 일례에 따르면, 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체와 디이소시아네이트 화합물을 촉매의 존재 하에 우레탄 반응시켜, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위들이 우레탄 결합을 매개로 선형 연결된 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체를 얻은 후, 이를 촉매의 존재 하에 유산 또는 락티드와 중합함으로서, 상술한 분자량 특성 등의 우수한 물성을 갖는 일 구현예의 폴리유산계 수지나 이에 포함되는 블록 공중합체가 제조될 수 있다. 이에 비해, 폴리에테르계 폴리올 반복단위가 아닌 폴리에스테르계 폴리올 반복단위를 도입하거나, 반응 순서를 달리하여 폴리에테르계 폴리올을 유산 등과 먼저 중합한 후 사슬 연장시키는 등의 경우에는, 상술한 분자량 분포와 같은 우수한 특성을 갖는 블록 공중합체 및 이를 포함한 일 구현예의 폴리유산계 수지가 제조되기 어려울 수 있다.According to a preferred example, a (co) polymer having a polyether polyol repeating unit and a diisocyanate compound are subjected to a urethane reaction in the presence of a catalyst, whereby the polyether polyol repeating units are reacted with a polyurethane polyol (Co) polymer having a repeating unit is obtained and then polymerized with lactic acid or lactide in the presence of a catalyst to obtain a polylactic acid resin of one embodiment having excellent physical properties such as the above-mentioned molecular weight characteristics and a block copolymer . On the other hand, in the case of introducing a polyester-based polyol repeating unit other than the polyether-based polyol repeating unit or by first polymerizing the polyether-based polyol with lactic acid or the like in a different sequence of reaction and then extending the chain, It may be difficult to produce a block copolymer having the same excellent properties and a polylactic acid resin of one embodiment including the block copolymer.

또한, 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체와 디이소시아네이트 화합물의 반응 몰비나, 상기 폴리에테르계 폴리올 (공)중합체의 분자량, 또는 소프트세그먼트의 함량에 대응하는 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체의 사용량 등을 적절히 조절하는 것 역시 상술한 일 구현예의 폴리유산 수지가 제조될 수 있게 하는 주요 요인이 된다. 상기 반응 몰비나, 상기 폴리에테르계 폴리올 (공)중합체의 분자량 등의 적절한 범위에 대해서는 상술한 바와 같다.Further, it is also possible to use polyurethane polyol having a polyurethane polyol repeating unit corresponding to the reaction molar ratio of the (co) polymer having a polyether polyol repeating unit and the diisocyanate compound, the molecular weight of the polyether polyol (co) polymer, or the content of the soft segment The amount of the (co) polymer to be used, and the like are also a major factor enabling the poly (lactic acid) resin of one embodiment to be produced. The appropriate range of the reaction molar ratio, the molecular weight of the polyether polyol (co) polymer, and the like are as described above.

이하, 이러한 폴리유산 수지의 제조 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for producing such a polylactic acid resin will be described in more detail.

먼저, 1종 이상의 알킬렌 옥사이드 등의 모노머를 개환 (공)중합하여 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체를 형성하게 되는데, 이는 통상적인 폴리에테르계 폴리올 (공)중합체의 제조 방법에 따라 진행할 수 있다.First, monomers such as one or more alkylene oxides are ring-opened (co) polymerized to form a (co) polymer having a polyether polyol repeat unit. This is a method for producing a polyether polyol You can proceed accordingly.

이후, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체, 디이소시아네이트 화합물 및 우레탄 반응 촉매를 반응기에 충진시키고 가열 및 교반하여 우레탄 반응을 수행한다. 이러한 반응에 의해, 상기 디이소시아네이트 화합물의 2개의 이소시아네이트기와, 상기 (공)중합체의 말단 히드록시기가 결합하여 우레탄 결합을 형성한다. 그 결과, 폴리에테르 폴리올 반복단위들이 상기 우레탄 결합을 매개로 선형 연결된 형태의 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체가 형성될 수 있고, 이는 상술한 폴리유산 수지 조성물의 소프트세그먼트로서 포함되는 것이다. 이때, 상기 폴리우레탄 폴리올 (공)중합체는 폴리에테르계 폴리올 반복단위(E)들이 우레탄 결합(U)을 매개로 E-U-E-U-E 형태로 선형 결합되어 양 말단에 폴리에테르계 폴리올 반복단위를 갖는 형태로 형성될 수 있다.Thereafter, the (co) polymer having the polyether polyol repeating unit, the diisocyanate compound and the urethane reaction catalyst are charged in the reactor, heated and stirred to perform the urethane reaction. By this reaction, two isocyanate groups of the diisocyanate compound and a terminal hydroxyl group of the (co) polymer are bonded to each other to form a urethane bond. As a result, a (co) polymer in which polyether polyol repeating units have polyurethane polyol repeating units in a linearly linked form via the urethane bond can be formed, which is included as a soft segment of the above-mentioned poly (lactic acid resin composition) . At this time, the polyurethane polyol (co) polymer is formed in such a manner that the polyether polyol repeating units (E) are linearly bonded in the EUEUE form via a urethane bond (U) and have polyether polyol repeating units at both ends .

상기 우레탄 반응은 통상적인 주석(Sn)계 촉매, 예를 들면, 옥토산 주석(stannous octoate; tin(II) 2-ethylhexanoate), 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate), 디옥틸틴 디라우레이트(dioctyltin dilaurate) 등의 존재 하에 진행될 수 있다. 또한, 상기 우레탄 반응은 통상적인 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 반응 조건 하에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 디이소시아네이트 화합물과 폴리에테르계 폴리올 (공)중합체를 질소 분위기 하에서 가한 후, 상기 우레탄 반응 촉매를 투입하여 반응온도 70 내지 80 ℃에서 1 내지 5 시간 반응시켜 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체를 제조할 수 있다.The urethane reaction may be carried out using conventional tin (Sn) based catalysts such as stannous octoate (II) 2-ethylhexanoate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate dioctyltin dilaurate, and the like. In addition, the urethane reaction can be carried out under the reaction conditions for the production of a conventional polyurethane resin. For example, after a diisocyanate compound and a polyether polyol (co) polymer are added in a nitrogen atmosphere, the urethane reaction catalyst is added thereto and reacted at a reaction temperature of 70 to 80 ° C for 1 to 5 hours to obtain a polyurethane polyol (Co) polymer can be produced.

이어서, 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체의 존재 하에, 유산(D- 또는 L-유산)을 축중합하거나, 락티드(D- 또는 L-락티드)를 개환 중합하여 발명의 일 구현예에 따른 폴리유산 수지 조성물, 특히 이에 포함되는 블록 공중합체를 제조할 수 있다. 즉, 이러한 중합 반응을 거치게 되면, 하드세그먼트로 포함된 폴리유산 반복단위가 형성되어, 상기 폴리유산 수지가 제조되며, 이때 적어도 일부의 폴리유산 반복단위 말단에 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위가 결합되어 블록 공중합체가 형성될 수 있다. 그 결과, 종래에 폴리에테르 폴리올과 폴리유산을 먼저 결합시킨 프리폴리머(prepolymer)를 제조한 후 이러한 프리폴리머들을 디이소시아네이트 화합물로 사슬 연장시킨 형태의 폴리유산계 공중합체나, 또는 종래에 상기 프리폴리머들을 3관능 이상의 이소시아네이트 화합물과 반응시킨 분지형 공중합체와는 상이한 구조 및 분자량 특성 등을 나타내는 일 구현예의 블록 공중합체가 형성될 수 있다. 특히, 이러한 일 구현예의 블록 공중합체는 폴리유산 반복단위가 비교적 큰 단위(분자량)로 서로 결합된 블록(하드세그먼트)을 포함할 수 있으므로, 이를 포함한 폴리유산 수지 조성물로 형성된 필름이 좁은 분자량 분포 및 적절한 Tg와, 이에 따른 우수한 기계적 물성 및 내열성 등을 나타낼 수 있다. Next, polycondensation of lactic acid (D- or L-lactic acid) or ring-opening polymerization of lactide (D- or L-lactide) in the presence of the (co) polymer having the polyurethane polyol repeating unit The polylactic acid resin composition according to the embodiment, particularly the block copolymer contained therein, can be produced. That is, when such a polymerization reaction is carried out, a poly (lactic acid) repeating unit contained as a hard segment is formed, and the poly (lactic acid) resin is produced, wherein at least a part of the poly A copolymer may be formed. As a result, it has been found that a polylactic acid copolymer in which a prepolymer prepared by previously bonding a polyether polyol and a poly (lactic acid) to each other has been prepared, followed by chain extension of the prepolymers with a diisocyanate compound, A block copolymer of one embodiment exhibiting a structure and molecular weight characteristics different from those of the branched copolymer obtained by reacting with the isocyanate compound described above may be formed. In particular, the block copolymer of this embodiment may include a block (hard segment) in which the polylactic acid repeating units are bonded to each other in a relatively large unit (molecular weight), so that the film formed of the polylactic acid resin composition containing the block copolymer has a narrow molecular weight distribution and An appropriate Tg, and therefore excellent mechanical properties and heat resistance.

한편, 상기 락티드 개환 중합 반응은 알칼리토류 금속, 희토류 금속, 전이금속, 알루미늄, 게르마늄, 주석 또는 안티몬 등을 포함하는 금속 촉매의 존재 하에 진행될 수 있다. 보다 구체적으로, 이러한 금속 촉매는 이들 금속의 카르본산염, 알콕시화물, 할로겐화물, 산화물 또는 탄산염 등의 형태로 될 수 있다. 바람직하게는 상기 금속 촉매로서, 옥토산 주석, 티탄테트라이소프로폭사이드 또는 알루미늄트리이소프로폭사이드 등을 사용할 수 있다.
On the other hand, the above-mentioned lactide ring-opening polymerization reaction may be carried out in the presence of an alkaline earth metal, a rare earth metal, a transition metal, aluminum, germanium, tin or antimony, In the presence of a metal catalyst. More specifically, such metal catalysts may be in the form of the carboxylates, alkoxides, halides, oxides or carbonates of these metals. Preferably, as the metal catalyst, tin octoate, titanium tetraisopropoxide or aluminum triisopropoxide may be used.

상술한 폴리유산 수지 조성물은 특정한 하드세그먼트 및 소프트세그먼트가 결합된 블록 공중합체를 포함함에 따라, 폴리유산 수지의 생분해성을 나타내면서도, 보다 향상된 유연성을 나타낼 수 있다. 또한, 유연성을 부여하기 위한 소프트세그먼트가 블리드 아웃되는 것도 최소화될 수 있으며, 이러한 소프트세그먼트의 부가에 의해 필름의 기계적 물성, 내열성, 투명성 또는 헤이즈 특성 등이 저하되는 것도 크게 줄일 수 있다.The above-mentioned poly (lactic acid) resin composition can exhibit improved flexibility while exhibiting biodegradability of the poly (lactic acid) resin by including a block copolymer having a specific hard segment and a soft segment bonded thereto. Also, the soft segment for imparting flexibility can be minimized to be bleed out, and the degradation of mechanical properties, heat resistance, transparency or haze characteristics of the film can be greatly reduced by the addition of such a soft segment.

또한, 상기 폴리유산 수지 조성물은 소정의 분자량 특성, 즉 특정한 중량 평균 분자량 및 분자량 분포 범위를 갖게 제조됨에 따라, 압출 등 용융 가공의 방법으로 용이하게 필름으로 성형될 수 있는 뛰어난 가공성을 나타내면서도, 필름의 강도 등 기계적 물성 또한 우수하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리유산 수지 조성물은 200 내지 250 ℃의 가공 온도 하에서, 압출 등의 방법으로 용융 가공될 수 있는데, 이러한 가공 온도 하에서 500 내지 3000 Paㆍs, 바람직하게는 800 내지 2000 Paㆍs 의 용융 점도를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 폴리유산 수지 조성물은 필름 압출 상태가 우수하고 뛰어난 물성을 나타내는 필름으로 매우 쉽게 가공될 수 있으며, 그 생산성 또한 크게 향상될 수 있다.In addition, since the poly (lactic acid) resin composition is produced to have a predetermined molecular weight characteristic, that is, a specific weight average molecular weight and a molecular weight distribution range, it exhibits excellent processability that can be easily formed into a film by a melt processing method such as extrusion, The mechanical properties such as the strength of the resin can be maintained excellent. For example, the poly (lactic acid) resin composition can be melt-processed by a method such as extrusion at a processing temperature of 200 to 250 ° C, and is preferably 500 to 3000 Pa.s, preferably 800 to 2000 Pa.s Of the melt viscosity. Accordingly, the poly (lactic acid) resin composition can be easily processed into a film having excellent film extruded state and excellent physical properties, and its productivity can be greatly improved.

특히 상기 폴리유산 수지 조성물은 적절한 함량의 촉매를 포함함으로써 내가수분해성이 우수하여 시간이 지나도 물성이 안정하며 시트상으로 성형시에 두께가 매우 균일하므로, 다양한 분야의 포장용 재료로서 바람직하게 적용하여 원유기반 수지에서 얻어진 포장용 필름을 대체할 수 있고, 환경 오염 방지에 기여할 수 있다.
In particular, the poly (lactic acid) resin composition is excellent in hydrolysis resistance due to the inclusion of a proper amount of catalyst, and therefore has a stable physical property over time, and is very uniform in thickness during molding into a sheet, It is possible to replace the packaging film obtained from the base resin and contribute to prevention of environmental pollution.

구체적인 발명의 실시예Embodiments of the Invention

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, the function and effect of the present invention will be described in more detail through specific examples of the present invention. It is to be understood, however, that these embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

* 물성 정의 및 측정 방법: 후술하는 실시예에서 각 물성의 정의 및 측정 방법은 이하에 정리된 바와 같다. * Property Definition and Measurement Method : Definition and measurement method of each property in the following embodiments are as summarized below.

(1) NCO/OH: 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 형성을 위한 "디이소시아네이트 화합물(예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트)의 이소시아네이트기 / 폴리에테르계 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)의 말단 히드록시기"의 반응 몰비를 나타낸다.(1) NCO / OH: terminal hydroxyl group of an isocyanate group of a diisocyanate compound (for example, hexamethylene diisocyanate) / polyether polyol repeating unit (or (co) polymer) for formation of polyurethane polyol repeating unit "

(2) OHV (KOHmg/g): 폴리우레탄 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)를 디클로로메탄에 용해시킨 후 아세틸화하고, 이것을 가수분해하여 생기는 아세트산을 0.1N KOH 메탄올 용액으로 적정함으로서 측정하였다. 이는 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)의 말단에 존재하는 히드록시기의 개수에 대응한다.(2) OHV (KOH mg / g): The polyurethane polyol repeating unit (or (co) polymer) was dissolved in dichloromethane and acetylated, and acetic acid produced by hydrolysis thereof was titrated with 0.1N KOH methanol solution . This corresponds to the number of hydroxyl groups present at the end of the polyurethane polyol repeat unit (or (co) polymer).

(3) Mw 및 Mn (g/mol): 폴리유산 수지를 클로로포름에 0.25중량% 농도로 용해하고, 겔투과 크로마토그래피(제조원: Viscotek TDA 305, Column: Shodex LF804 x 2ea)를 이용하여 측정하였고, 폴리스티렌을 표준물질로서 중량평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)을 각각 산출하였다.(3) Mw and Mn (g / mol): The poly lactic acid resin was dissolved in chloroform at a concentration of 0.25 wt% and measured by gel permeation chromatography (Viscotek TDA 305, Column: Shodex LF804 x 2ea) The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were respectively calculated as polystyrene as a standard material.

(4) PDI (Mw/Mn): 위 (3)에서 측정된 Mw 및 Mn으로부터 분자량 분포값(PDI)을 계산하였다.(4) PDI (Mw / Mn): The molecular weight distribution value (PDI) was calculated from Mw and Mn measured in (3) above.

(5) Tg (유리전이온도, ℃): 시차주사열량계(제조원: TA Instruments)를 사용하여, 시료를 용융 급냉시킨 후에 10℃/분으로 승온시켜 측정하였다. 흡열 곡선 부근의 베이스 라인과 각 접선의 중앙값(mid value)을 Tg로 하였다.(5) Tg (glass transition temperature, 占 폚): Using a differential scanning calorimeter (TA Instruments), the sample was subjected to melt quenching and then heated to 10 占 폚 / min. The midline value of the tangent line and the baseline near the endothermic curve was defined as Tg.

(6) Tm (용융온도, ℃): 시차주사열량계(제조원: TA Instruments)를 사용하여, 시료를 용융 급냉시킨 후에 10℃/분으로 승온시켜 측정하였다. 결정의 용융 흡열 피크의 최대치(Max value) 온도를 Tm으로 하였다.(6) Tm (melting temperature, 占 폚): Using a differential scanning calorimeter (manufactured by TA Instruments), the samples were melt-quenched and then heated at a rate of 10 占 폚 / min. The maximum value of the melting endothermic peak of the crystal was defined as Tm.

(7) 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 함량 (중량%): 600MHz 핵자기공명(NMR) 스펙트로미터를 사용하여, 각 제조된 폴리유산 수지 내에 포함되는 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 함량을 정량하였다.(7) Content (% by weight) of polyurethane polyol repeating units: The content of the polyurethane polyol repeating units contained in each produced poly (lactic acid) resin was quantified using a 600 MHz nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer.

(8) 잔류 모노머(락티드) 함량(중량%): 수지 0.1g을 클로로포름 4mL에 녹인 후 헥산 10mL을 넣어 여과하여 GC 정량 분석하였다.
(8) Residual monomer (lactide) content (wt%): 0.1 g of the resin was dissolved in 4 mL of chloroform, and then 10 mL of hexane was added thereto.

* 사용원료: 하기 실시예 및 비교예에서 사용된 원료는 다음과 같다: Materials used : The raw materials used in the following examples and comparative examples are as follows:

(1) 폴리에테르계 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체) 또는 그 대응 물질(1) a polyether-based polyol repeating unit (or (co) polymer) or a corresponding substance

- PPDO 2.4: 폴리(1,3-프로판디올); 수평균 분자량 2,400- PPDO 2.4: poly (1,3-propanediol); Number average molecular weight 2,400

(2) 디이소시아네이트 화합물(혹은 3 관능 이상의 이소시아네이트)(2) Diisocyanate compound (or trifunctional or higher isocyanate)

- HDI: 헥사메틸렌디이소시아네이트- HDI: hexamethylene diisocyanate

(3) 락티드 모노머(3) Lactide monomers

- L-락티드 또는 D-락티드: Purac사 제품 광학순도 99.5% 이상- L-lactide or D-lactide: Optical purity of 99.5% or more from Purac

(4) 산화방지제 등(4) Antioxidants, etc.

- U626: bis(2,4-di-t-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite- U626: bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite

(5) 촉매(5) Catalyst

- 우레탄 반응 촉매: 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate, Dabco T-12, Air products사 제품)- urethane reaction catalyst: dibutyltin dilaurate (Dabco T-12, manufactured by Air products)

- 락티드 개환 중합 촉매: 옥토산 주석(stannous octoate; tin(II) 2-ethylhexanoate, Dabco T-9, Air products사 제품)
- lactide ring opening polymerization catalyst: stannous octoate (tin (II) 2-ethylhexanoate, Dabco T-9, manufactured by Air Products)

실시예 1 및 2 및 비교예 1 내지 3: 폴리유산 수지 조성물의 제조Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3: Preparation of poly (lactic acid) resin composition

질소 가스 도입관, 교반기, 촉매 투입구, 유출 콘덴서 및 진공 시스템을 장착한 8L 반응기에, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량의 반응물을 촉매와 함께 충진시켰다. 이 때 상기 촉매로는 전체 반응물 중량 대비 하기 표 1에 기재된 양의 디부틸틴 디라우레이트를 사용하였다. 질소 기류 하에서 반응기 온도 70℃에서 2시간 동안 우레탄 반응을 진행하고, 4kg의 L-(또는 D-)락티드를 투입하여 5회 질소 플러싱(flushing)을 실시하였다. 이후 150℃까지 승온하여 L-(또는 D-)락티드를 완전 용해하고, 촉매 투입구를 통해 촉매로서 전체 반응물 함량 대비 하기 표 1에 기재된 양의 옥토산 주석을 톨루엔 100mL로 희석하여 반응 용기 내에 첨가하였다. 1kg 질소 가압 상태에서 185℃로 2시간 동안 반응을 진행하고, 인산 200ppm을 촉매 투입구로 첨가 및 15분간 혼합하여 잔류 촉매를 불활성화시켰다. 이어서, 0.5 Torr에 도달할 때까지 진공 반응을 통해 미반응 L-(또는 D-) 락티드(최초 투입량의 약 5 중량%)를 제거하였다. 획득한 수지의 분자량, Tg 및 Tm, 잔류 모노머 함량 등을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
Components and contents of the reactants as shown in Table 1 below were charged together with the catalyst in an 8 L reactor equipped with a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, a catalyst inlet, an outlet condenser and a vacuum system. As the catalyst, dibutyltin dilaurate in the amount shown in Table 1 below was used in relation to the weight of the total reactants. The urethane reaction was carried out under a nitrogen stream at 70 ° C for 2 hours, and 4 kg of L- (or D-) lactide was added to perform nitrogen flushing five times. Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C to completely dissolve the L- (or D-) lactide, and the amount of the reactant as a catalyst as a catalyst through the catalyst inlet Tin octoate was diluted with 100 mL of toluene and added to the reaction vessel. The reaction was carried out at 185 DEG C under a pressure of 1 kg of nitrogen for 2 hours, 200 ppm of phosphoric acid was added to the catalyst inlet and mixed for 15 minutes to inactivate the residual catalyst. Unreacted L- (or D-) lactide (about 5 wt.% Of the initial charge) was then removed through a vacuum reaction until it reached 0.5 Torr. The molecular weight, Tg and Tm of the obtained resin, the residual monomer content and the like were measured and are shown in Table 1 below.

열가수분해(열용융 압출) 시험예Thermal hydrolysis (thermal melt extrusion) Test example

상기 실시예 및 비교예의 수지 조성물을 각각 80℃로 6시간 동안 1 Torr의 진공 하에서 감압 건조한 뒤, 중량평균분자량(Mw)을 측정하였다. 이후 T-다이를 장착한 압출기(30mm single screw Haake extruder)에서 190℃의 압출온도 조건으로 시트상으로 용융 압출한 뒤, 중량평균분자량(Mw)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
The resin compositions of the above Examples and Comparative Examples were dried under reduced pressure at 80 캜 for 6 hours under a vacuum of 1 Torr, and then the weight average molecular weight (Mw) was measured. Then, the melt-extruded product was extruded into a sheet at an extrusion temperature of 190 DEG C in a 30 mm single screw Haake extruder equipped with a T-die, and then the weight average molecular weight (Mw) was measured. The results are shown in Table 2 below.

락티드 재생 시험예Example of lactide regeneration test

상기 실시예 및 비교예의 수지 조성물을 각각 80℃로 6시간 동안 1 Torr의 진공 하에서 감압 건조하고, T-다이를 장착한 압출기(30mm single screw Haake extruder)에서 190℃의 압출온도 조건으로 시트상으로 압출한 뒤, 5℃로 냉각한 드럼(drum)위에 정전인가 캐스팅하여 폴리유산 시트를 제조하였다. 제조된 각각의 폴리유산 시트를 컨벡션 오븐(convection oven)에 넣고 180℃의 조건으로 10시간 보관하였다. 이 때 초기, 1시간 경과, 3시간 경과, 5시간 경과, 및 10시간 경과 후에 시트 내에 잔류하는 모노머 함량을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
The resin compositions of the above examples and comparative examples were each dried under reduced pressure at 80 ° C for 6 hours under a vacuum of 1 Torr and extruded into a sheet on an extruder (30 mm single screw Haake extruder) equipped with a T- Extruded, and cast on a drum cooled to 5 캜 by electrostatic casting to prepare a poly (lactic acid) sheet. Each polylactic acid sheet thus prepared was placed in a convection oven and stored at 180 ° C for 10 hours. At this time, the content of monomers remaining in the sheet was measured at the initial stage, one hour, three hours, five hours and ten hours. The results are shown in Table 3 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 단량체/촉매 사용량비Monomer / catalyst usage ratio 3000030000 1000010000 60006000 18001800 450450 디부틸틴 디라우레이트(ppm)Dibutyl tin dilaurate (ppm) 100100 100100 100100 100100 100100 옥토산 주석 (ppm)Tin octoate (ppm) 3535 100100 170170 340340 675675 총 Sn 함량 (ppm)Total Sn content (ppm) 1010 3030 5050 100100 200200 PPDO 2.4 (g)PPDO 2.4 (g) 378.8378.8 378.8378.8 378.8378.8 378.8378.8 378.8378.8 HDI (g)HDI (g) 21.221.2 21.221.2 21.221.2 21.221.2 21.221.2 NCO/OHNCO / OH 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 OHV (KOHmg/g)OHV (KOH mg / g) 66 66 66 66 66 U626 (g)U626 (g) 33 33 33 33 33 L-락티드 (g)L-lactide (g) 40004000 40004000 40004000 40004000 40004000 폴리우레탄 폴리올
반복단위 함량(중량%)
Polyurethane polyol
Repeated unit content (% by weight)
1010 1010 1010 1010 1010
중합 시간 (min)Polymerization time (min) 120120 9090 8080 6060 5050 Tg (℃)Tg (占 폚) 4242 4242 4242 4242 4242 Tm (℃)Tm (占 폚) 168168 168168 168168 168168 168168 Mw (x1000 g/mol)Mw (x 1000 g / mol) 220220 240240 230230 190190 170170 PDIPDI 1.971.97 2.102.10 2.012.01 2.102.10 2.102.10 잔류 모노머 함량 (중량%)Residual monomer content (% by weight) 0.40.4 0.40.4 0.50.5 0.50.5 0.70.7

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 Mw
(x1000 g/mol)
Mw
(x 1000 g / mol)
압출 전Before extrusion 220220 240240 230230 190190 170170
압출 후After extrusion 195195 210210 180180 120120 100100 Mw 감소율 (%)Mw reduction rate (%) 11.411.4 12.512.5 21.721.7 36.836.8 41.241.2

락티드 재생 시험 - 잔류 모노머 함량 (중량%)Lactide regeneration test - Residual monomer content (wt.%) 경과시간Elapsed time 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 0 hr0 hr 0.40.4 0.40.4 0.50.5 0.50.5 0.70.7 1 hr1 hr 0.40.4 0.40.4 0.60.6 0.60.6 1.11.1 3 hr3 hr 0.50.5 0.50.5 0.80.8 1.21.2 1.71.7 5 hr5 hr 0.60.6 0.50.5 0.90.9 2.12.1 2.92.9 10 hr10 hr 0.70.7 0.70.7 1.11.1 2.92.9 3.73.7

상기 표 1을 참조하면, 상기 실시예 및 비교예의 수지 조성물들은 분자량 2,400의 폴리(1,3-프로판디올)(PPDO)을 NCO/OHV 가 0.5 내지 0.99 비율로 되도록 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)와 우레탄 반응시켜 상기 폴리(1,3-프로판디올) 등의 폴리에테르 폴리올 반복단위들이 선형 연결된 폴리우레탄 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)를 얻고, 이를 개시제 및 소프트세그먼트로 사용해 얻어진 폴리유산 수지(블록 공중합체)에 해당한다.Referring to Table 1, the resin compositions of Examples and Comparative Examples were prepared by mixing poly (1,3-propanediol) (PPDO) having a molecular weight of 2,400 with 1,6-hexamethylene diisocyanate (NCO / OHV) (Or co-polymer) in which polyether polyol repeating units such as poly (1,3-propanediol), etc., are linearly linked and reacted with a polyisocyanate (HDI) to obtain a polyurethane polyol repeating unit Polylactic acid resin (block copolymer).

이러한 폴리유산 수지에서 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)는 OHV 3 내지 20의 값을 가짐에 따라, 폴리유산 반복단위의 형성을 위한 중합과정에서 개시제로서의 역할을 바람직하게 할 수 있음이 확인되었다. 또한, 최종 제조된 실시예 및 비교예의 수지 조성물들은 중량 평균 분자량 100,000 내지 400,000, 분자량 분포 1.80 내지 2.15, Tg 25 내지 55 ℃, Tm 160 내지 178 ℃, 및 수지 내 유연화 성분(폴리우레탄 폴리올 반복단위)의 함량이 5 내지 20 중량%인 것으로서, 칩(chip)화가 가능한 수지 조성물이다.In the poly (lactic acid) resin, the polyurethane polyol repeating unit (or (co) polymer) has a value of OHV of 3 to 20, and can preferably serve as an initiator in the polymerization process for the formation of the poly . The resin compositions of the final prepared examples and comparative examples had a weight average molecular weight of 100,000 to 400,000, a molecular weight distribution of 1.80 to 2.15, a Tg of 25 to 55 DEG C, a Tm of 160 to 178 DEG C, and a softening component (polyurethane polyol repeat unit) Is 5 to 20% by weight, and is a resin composition which can be made into a chip.

특히, 상기 표 1에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 폴리유산 수지 조성물은 조성물내 잔류하는 주석계 촉매의 양이 Sn 기준으로 50ppm 미만으로서 고온의 열가수분해(예를 들어 열용융 압출) 조건에서도 잔류 촉매에 의한 백 바이팅 반응의 영향이 작아 최종적으로 잔류하는 모노머의 함량이 적음을 알 수 있다. 반면, 주석계 촉매의 양이 Sn 기준으로 50ppm 이상인 비교예 1 내지 3의 폴리유산 수지 조성물의 경우에는 잔류하는 모노머의 함량이 실시예보다 높았다.In particular, as shown in Table 1 above, the polylactic acid resin compositions of Examples 1 and 2 according to the present invention are characterized in that the amount of tin-based catalyst remaining in the composition is less than 50 ppm based on Sn, Melt extrusion), the effect of the back-binding reaction by the residual catalyst is small and the residual monomer content is small. On the other hand, in the case of the polylactic acid resin compositions of Comparative Examples 1 to 3 in which the amount of the tin-based catalyst was 50 ppm or more on the basis of Sn, the residual monomer content was higher than in the Examples.

또한 상기 표 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 폴리유산 수지 조성물은 고온의 열가수분해(열용융 압출) 조건에서도 잔류 촉매에 의한 백 바이팅 반응의 영향이 작아 분자량 저하가 상대적으로 적은 반면, 비교예 1 내지 3의 폴리유산 수지 조성물은 고온의 열가수분해 조건 하에서 분자량 저하율이 매우 큼을 알 수 있다.Further, as shown in Table 2 above, the poly (lactic acid) resin compositions of Examples 1 and 2 according to the present invention had little effect on the back-binding reaction due to the residual catalyst even under high temperature thermal hydrolysis (thermal melt extrusion) On the other hand, the poly (lactic acid) resin compositions of Comparative Examples 1 to 3 show a very low molecular weight reduction rate under high temperature thermal hydrolysis conditions.

아울러 상기 표 3에서 보듯이, 본 발명에 따른 실시예 1 및 2의 폴리유산 수지 조성물을 이용하여 압출 성형한 시트는 시간이 경과해도 잔류 모노머의 함량의 증가가 매우 적은 반면, 비교예 1 내지 3의 폴리유산 수지 조성물을 이용하여 압출 성형한 시트는 시간이 경과함에 따라 잔류 모노머의 함량이 점점 크게 증가함을 알 수 있다.In addition, as shown in Table 3, the sheet extruded using the polylactic acid resin compositions of Examples 1 and 2 according to the present invention showed very little increase in the residual monomer content over time, while Comparative Examples 1 to 3 Of the polylactic acid resin composition, the content of the residual monomer is gradually increased with the elapse of time.

Claims (14)

블록 공중합체 및 촉매를 포함하는 폴리유산 수지 조성물로서,
상기 블록 공중합체가, a) 하기 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함한 하드세그먼트, 및 b) 하기 화학식 2의 폴리에테르계 폴리올 반복단위들이 그 말단의 히드록시기와 분자 중에 2개의 이소시아네이트기를 갖는 디이소시아네이트 화합물의 반응으로 형성된 우레탄 결합을 매개로 선형으로 연결되어 있는 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 포함한 소프트세그먼트를 포함하고,
상기 촉매가 금속을 포함하며, 상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대한 상기 촉매의 함량이 금속 기준으로 50 ppm 미만인, 폴리유산 수지 조성물:
[화학식 1]
Figure 112018067308445-pat00005

[화학식 2]
Figure 112018067308445-pat00006

상기 화학식 1 및 2에서, A는 탄소수 2 내지 5의 선형 또는 분지형 알킬렌기이고, m은 10 내지 100의 정수이고, n은 700 내지 5000의 정수이다.
A polylactic acid resin composition comprising a block copolymer and a catalyst,
Wherein the block copolymer comprises a) a hard segment comprising a polylactic acid repeat unit of the following formula (1), and b) a polyether polyol repeat unit of the following formula (2), wherein the diisocyanate compound having two terminal hydroxyl groups and two isocyanate groups in the molecule And a soft segment comprising a polyurethane polyol repeat unit linearly connected via a urethane bond formed by the reaction of the urethane bond,
Wherein the catalyst comprises a metal and the content of the catalyst relative to the weight of the polylactic acid resin composition is less than 50 ppm on a metal basis.
[Chemical Formula 1]
Figure 112018067308445-pat00005

(2)
Figure 112018067308445-pat00006

In the general formulas (1) and (2), A is a linear or branched alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, m is an integer of 10 to 100, and n is an integer of 700 to 5000.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대한 상기 촉매의 함량이 금속 기준으로 5 내지 35 ppm 인, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the catalyst relative to the weight of the poly (lactic acid) resin composition is 5 to 35 ppm on a metal basis.
제 1 항에 있어서,
상기 촉매가 알칼리토류 금속계 촉매, 희토류 금속계 촉매, 전이금속계 촉매, 알루미늄계 촉매, 게르마늄계 촉매, 주석계 촉매, 안티몬계 촉매 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the catalyst is selected from the group consisting of an alkaline earth metal catalyst, a rare earth metal catalyst, a transition metal catalyst, an aluminum catalyst, a germanium catalyst, a tin catalyst, an antimony catalyst and a mixture thereof.
제 3 항에 있어서,
상기 촉매가 주석계 촉매를 포함하는, 폴리유산 수지 조성물.
The method of claim 3,
Wherein the catalyst comprises a tin-based catalyst.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대해, 조성물내 잔류하는 모노머의 함량이 0.5중량% 미만인, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the content of residual monomers in the composition is less than 0.5% by weight based on the weight of the polylactic acid resin composition.
제 5 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물이, 180℃의 조건으로 10시간 보관 후의 잔류 모노머 함량이 1.0중량% 이하인, 폴리유산 수지 조성물.
6. The method of claim 5,
Wherein the poly (lactic acid) resin composition has a residual monomer content of 1.0% by weight or less after being stored at 180 DEG C for 10 hours.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물이, 170~200℃의 조건에서 열용융 압출시에 중량평균 분자량의 초기 대비 감소율이 20% 이하인, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polylactic acid resin composition has an initial reduction ratio of weight average molecular weight of 20% or less upon thermal melt extrusion at 170 to 200 캜.
제 1 항에 있어서,
상기 디이소시아네이트 화합물은 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI)인, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the diisocyanate compound is 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI).
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물에서, 상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위들의 말단 히드록시기 및 상기 디이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 반응 몰비가 1 : 0.50 내지 1 : 0.99 인, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
In the polylactic acid resin composition, the molar ratio of the terminal hydroxyl group of the polyether polyol repeating units to the isocyanate group of the diisocyanate compound is 1: 0.50 to 1: 0.99.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물이, 상기 하드세그먼트에 포함된 폴리유산 반복단위의 말단 카르복시기와 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기가 에스테르 결합으로 연결된 블록 공중합체를 포함하는, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polylactic acid resin composition comprises a block copolymer in which a terminal carboxyl group of a polylactic acid repeating unit contained in the hard segment and an end hydroxyl group of the polyurethane polyol repeating unit are linked by an ester bond.
제 10 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물이, 상기 블록 공중합체, 및 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위와 결합되지 않은 폴리유산 반복단위를 포함하는, 폴리유산 수지 조성물.
11. The method of claim 10,
Wherein the polylactic acid resin composition comprises the block copolymer and a polylactic acid repeating unit not bonded to the polyurethane polyol repeating unit.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물이 100,000 내지 400,000 의 중량평균 분자량을 갖는, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polylactic acid resin composition has a weight average molecular weight of 100,000 to 400,000.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 조성물의 중량에 대해 상기 하드세그먼트 65 내지 95 중량% 및 상기 소프트세그먼트 5 내지 35 중량%를 포함하는, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
And 65 to 95% by weight of the hard segment and 5 to 35% by weight of the soft segment based on the weight of the poly (lactic acid) resin composition.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리에테르계 폴리올 반복단위가 450 내지 9,000 의 수평균 분자량을 갖는, 폴리유산 수지 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the polyether polyol repeating unit has a number average molecular weight of 450 to 9,000.
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