KR102043264B1 - Polylactic acid resin film - Google Patents

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KR102043264B1 KR1020130037073A KR20130037073A KR102043264B1 KR 102043264 B1 KR102043264 B1 KR 102043264B1 KR 1020130037073 A KR1020130037073 A KR 1020130037073A KR 20130037073 A KR20130037073 A KR 20130037073A KR 102043264 B1 KR102043264 B1 KR 102043264B1
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Abstract

본 발명은 향상된 유연성 및 내습성을 나타낼 뿐 아니라, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 및 필름 가공성 등의 제반 물성이 우수하여 포장용 재료로서 유용하게 사용될 수 있으며, 친환경적인 특성을 갖는 폴리유산 수지 필름에 관한 것이다.
상기 폴리유산 수지 필름은 폴리유산 수지 및 산화방지제를 포함하는 폴리유산 수지 필름으로서, 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함하는 하드세그먼트, 및 화학식 2의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합 또는 에스터 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결되어 있는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 포함하는 소프트세그먼트를 포함하며, 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 60 중량% 이상인 폴리유산 수지; 및 산화방지제를 포함한다.
The present invention not only exhibits improved flexibility and moisture resistance, but also has excellent physical properties such as mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance, and film processability, and thus can be usefully used as a packaging material. It is about a film.
The polylactic acid resin film is a polylactic acid resin film including a polylactic acid resin and an antioxidant, and a hard segment including a polylactic acid repeating unit of Formula 1, and a polyolefin-based polyol structural unit of Formula 2 may be a urethane bond or an ester bond. A polylactic acid resin having a soft segment including a polyolefin-based polyol repeating unit connected linearly or branched by a medium and having an organic carbon content (% C bio ) of at least 60% by weight as defined by Equation 1 ; And antioxidants.

Description

폴리유산 수지 필름{POLYLACTIC ACID RESIN FILM} Polylactic acid resin film {POLYLACTIC ACID RESIN FILM}

본 발명은 폴리유산 수지 필름 및 이를 포함하는 포장용 필름에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 향상된 유연성을 나타낼 뿐 아니라, 내습성, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 및 필름 가공성 등의 제반 물성이 우수하여 포장용 재료로서 유용하게 사용될 수 있으며, 친환경적인 특성을 갖는 폴리유산 수지 및 산화방지제를 포함하는 폴리유산 수지 필름에 관한 것이다. The present invention relates to a polylactic acid resin film and a packaging film including the same. More specifically, the present invention not only exhibits improved flexibility, but also has excellent physical properties such as moisture resistance, mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance, and film processability, and thus may be usefully used as a packaging material. The present invention relates to a polylactic acid resin film containing a polylactic acid resin having an antioxidant and an antioxidant.

폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 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 바이오 매스(bio mass) 기반의 수지, 대표적으로 폴리유산 수지의 사용이 널리 검토되고 있다. Crude oil-based resins such as polyethylene terephthalate, nylon, polyolefin, or soft polyvinyl chloride (PVC) are still widely used as materials for various applications such as packaging materials. However, such crude oil-based resins do not have biodegradability, and thus, there is a problem of causing environmental pollution such as discharging a large amount of carbon dioxide, which is a global warming gas, at the time of disposal. In addition, as the petroleum resources are gradually exhausted, in recent years, the use of biomass-based resins, typically polylactic acid resins, has been widely studied.

그러나, 이러한 폴리유산 수지는 원유기반 수지에 비하여 내열성 및 내습성이나 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 the polylactic acid resin does not have sufficient heat resistance, moisture resistance, or mechanical properties, compared to crude oil-based resins, it is true that the polylactic acid resin has a limited field or application to which it can be applied. In particular, attempts have been made to apply polylactic acid resin as a packaging material such as a packaging film, but such applications are facing limitations due to the low flexibility of the polylactic acid resin.

이러한 폴리유산 수지의 한계를 극복하기 위해, 폴리유산 수지에 저분자량 유연제 또는 가소제를 첨가하거나, 폴리유산 수지 등에 폴리에테르계 또는 지방족 폴리에스테계 폴리올을 부가 중합한 가소제를 도입하는 등의 방법이 제안된 바 있다. In order to overcome the limitations of the polylactic acid resin, a method of adding a low molecular weight softener or a plasticizer to the polylactic acid resin or introducing a plasticizer obtained by addition-polymerizing a polyether-based or aliphatic polyester-based polyol to the polylactic acid resin is proposed. It has been.

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 polylactic acid resin is obtained by these methods, it is true that in most cases, there is a limit to improving the flexibility. In addition, the plasticizer and the like not only bleed out over time, but also had disadvantages in that the haze of the packaging film was increased and transparency was 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 addition, recently, in order to solve the above problems, a method of obtaining a block copolymer by introducing a polyurethane polyol repeating unit into a polylactic acid resin has been proposed (Korean Patent Publication Nos. 1119966, 1191967, 1191968 and No. 1). 1191961, and Republic of Korea Patent Publication Nos. 2012-0068552, 2012-0068550, 2012-0094552, 2012-0086118 and 2012-0086117).

한편, 폴리에스테르 폴리올 반복단위가 우레탄 결합으로 연결된 소프트세그먼트를 포함하는 폴리유산계 공중합체나 이를 포함하는 수지 조성물 또는 필름이 알려진 바 있다. 그러나, 이러한 폴리유산계 공중합체는 폴리에스테르 폴리올과 폴리유산의 낮은 상용성 등으로 인해, 필름의 투명성이 저하되고 헤이즈 값이 높아지며, 폴리에스테르 폴리올과 폴리유산의 높은 함습률에 의해 내습성 등의 문제점이 있었다. 또한, 이러한 폴리유산계 공중합체는 분자량 분포가 넓고 용융특성이 불량하여 필름 압출상태가 좋지 않고, 필름의 기계적 물성, 내열성 및 내블로킹성 또한 충분치 못하였다. On the other hand, a polylactic acid copolymer comprising a soft segment in which a polyester polyol repeating unit is connected by a urethane bond or a resin composition or film including the same has been known. However, such a polylactic acid copolymer has low transparency and high haze value due to low compatibility of polyester polyol and polylactic acid, and high moisture content of polyester polyol and polylactic acid. There was a problem. In addition, such a polylactic acid copolymer has a wide molecular weight distribution and poor melting characteristics, so that the film extrusion state is not good, and the mechanical properties, heat resistance, and blocking resistance of the film are also insufficient.

상기와 같이, 폴리유산 수지는 일반적으로 내습성이 매우 취약한데, 이는 주로 수지가 함유하는 수분에 의한 가수분해 반응(hydrolysis reaction)이 주된 원인이며, 그 결과 중합체 일부가 유산, 모노머 또는 올리고머로 분해되어 분자량 저하가 발생하게 된다. As mentioned above, polylactic acid resins are generally very poor in moisture resistance, which is mainly caused by the hydrolysis reaction by water contained in the resin, and as a result, part of the polymer is decomposed into lactic acid, monomer or oligomer. And molecular weight fall occurs.

더욱이 생성된 유산, 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, 수지 내 잔류하는 유산, 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 lactic acid, monomers and oligomers may volatilize during the molding process of the resin, causing contamination and corrosion of the machinery, and also causing quality problems of the molded product. Specifically, in the case of sheet manufacturing by extrusion molding, lactic acid, monomers and oligomers remaining in the resin may volatilize when the sheet is extruded, resulting in a thickness variation of the manufactured sheet. Hydrolysis may occur and deterioration of mechanical properties may occur.

따라서, 보다 향상된 유연성을 나타내면서도, 내습성이 우수하고, 또한 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 또는 내블리드 아웃 특성 등의 제반 물성을 우수하게 나타내는 폴리유산 수지를 포함하는 포장용 필름의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.Therefore, the development of a packaging film containing a polylactic acid resin exhibiting improved flexibility and excellent moisture resistance and excellent physical properties such as mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance, or bleed-out characteristics, It is constantly demanded.

대한민국 등록특허공보 제1191966호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Republic of Korea Patent No. 1191966 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.10.17. 대한민국 등록특허공보 제1191967호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Republic of Korea Patent Publication No. 1191967 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.10.17. 대한민국 등록특허공보 제1191968호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Republic of Korea Patent Publication No. 1191968 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.10.17. 대한민국 등록특허공보 제1191961호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.10.17.Republic of Korea Patent Publication No. 1111961 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.10.17. 대한민국 공개특허공보 제2012-0068552호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.06.27.Republic of Korea Patent Application Publication No. 2012-0068552 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.06.27. 대한민국 공개특허공보 제2012-0068550호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.06.27.Republic of Korea Patent Application Publication No. 2012-0068550 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.06.27. 대한민국 공개특허공보 제2012-0094552호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.08.27.Republic of Korea Patent Publication No. 2012-0094552 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.08.27. 대한민국 공개특허공보 제2012-0086118호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.08.02.Republic of Korea Patent Publication No. 2012-0086118 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.08.02. 대한민국 공개특허공보 제2012-0086117호 (에스케이케미칼주식회사) 2012.08.02.Republic of Korea Patent Application Publication No. 2012-0086117 (Eske Chemical Co., Ltd.) 2012.08.02.

본 발명은 향상된 유연성을 나타낼 뿐 아니라, 내습성, 기계적 물성, 투명성, 내열성, 내블로킹성 및 필름 가공성 등의 제반 물성이 우수하여 포장용 재료로서 유용하게 사용될 수 있는, 친환경적인 특성을 갖는 폴리유산 수지 필름을 제공하는 것이다. The present invention not only exhibits improved flexibility, but also has excellent physical properties such as moisture resistance, mechanical properties, transparency, heat resistance, blocking resistance, and film processability, and thus can be usefully used as a packaging material. To provide a film.

상기 목적에 따라, 본 발명은 하기 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함하는 하드세그먼트, 및 하기 화학식 2의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합 또는 에스터 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결되어 있는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 포함하는 소프트세그먼트를 포함하며, 하기 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 60 중량% 이상인 폴리유산 수지; 및 산화방지제를 포함하는 폴리유산 수지 필름을 제공한다:In accordance with the above object, the present invention provides a hard segment including a polylactic acid repeating unit of Formula 1, and a polyolefin in which polyolefin-based polyol structural units of Formula 2 are linearly or branched through a urethane bond or an ester bond. A polylactic acid resin containing a soft segment including a repeating unit of a polyol, wherein an organic carbon content rate (% C bio ) of a biomass origin defined by Equation 1 below is 60% by weight or more; And a polylactic acid resin film comprising an antioxidant:

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112013029601208-pat00001
Figure 112013029601208-pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112013029601208-pat00002
Figure 112013029601208-pat00002

[수학식 1][Equation 1]

%C바이오 = (폴리유산 수지의 탄소 원자 중 12C 동위원소에 대한 14C 동위원소 중량비)/ (바이오 매스 기원 표준 물질의 탄소 원자 중 12C 동위원소에 대한 14C 동위원소 중량비)% C = Bio (poly 14 C isotope ratio by weight of the 12 C isotope of carbon atoms of the lactic acid resin) / (14 C isotope ratio by weight of the bio-12 C isotope of carbon atoms of the mass origin standard)

상기 화학식 1 및 2에서, n은 700 내지 5,000의 정수이고, m+l은 5 내지 200의 정수이다. In Chemical Formulas 1 and 2, n is an integer of 700 to 5,000, m + 1 is an integer of 5 to 200.

본 발명에 따른 폴리유산 수지 필름은, 폴리유산 수지 특유의 친환경적 특성 및 생분해성을 나타내면서도, 최적화된 유연성, 내습성 및 강도(stiffness) 와, 우수한 기계적 물성, 내열성, 투명성, 내블로킹성 및 필름 가공성 등을 나타내는 폴리유산 필름을 포함하므로, 포장용 필름 등의 포장용 재료로서 사용시 원유기반 수지에서 얻어진 포장용 필름을 대체할 수 있고, 환경 오염 방지에 크게 기여할 수 있다.
The polylactic acid resin film according to the present invention, while exhibiting the eco-friendly properties and biodegradability peculiar to polylactic acid resin, has optimized flexibility, moisture resistance and stiffness, excellent mechanical properties, heat resistance, transparency, blocking resistance and film Since it contains a polylactic acid film exhibiting processability and the like, it can replace the packaging film obtained from the crude oil-based resin when used as a packaging material such as a packaging film, and can greatly contribute to preventing environmental pollution.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리유산 수지 필름, 및 상기 폴리유산 수지 필름이 포함하는 폴리유산 수지 및 산화방지제에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a polylactic acid resin film and a polylactic acid resin and an antioxidant included in the polylactic acid resin film will be described.

본 발명에 따른 폴리유산 수지 필름은, 하기 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함하는 하드세그먼트, 및 하기 화학식 2의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합 또는 에스터 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결되어 있는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 포함하는 소프트세그먼트를 포함하며, 하기 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 60 중량% 이상인 상기 폴리유산 수지, 및 산화방지제를 포함한다.In the polylactic acid resin film according to the present invention, a hard segment including a polylactic acid repeating unit of Formula 1 and a polyolefin-based polyol structural unit of Formula 2 may be linearly or branched through a urethane bond or an ester bond. And a soft segment comprising a polyolefin-based polyol repeating unit, wherein the polylactic acid resin having an organic carbon content (% C bio ) of biomass origin defined by Equation 1 below 60 wt% or more, and an antioxidant .

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112013029601208-pat00003
Figure 112013029601208-pat00003

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112013029601208-pat00004
Figure 112013029601208-pat00004

[수학식 1][Equation 1]

%C바이오 = (폴리유산 수지의 탄소 원자 중 12C 동위원소에 대한 14C 동위원소 중량비)/ (바이오 매스 기원 표준 물질의 탄소 원자 중 12C 동위원소에 대한 14C 동위원소 중량비)% C = Bio (poly 14 C isotope ratio by weight of the 12 C isotope of carbon atoms of the lactic acid resin) / (14 C isotope ratio by weight of the bio-12 C isotope of carbon atoms of the mass origin standard)

상기 화학식 1 및 2에서, n은 700 내지 5,000의 정수이고, m+l은 5 내지 200의 정수이다. In Chemical Formulas 1 and 2, n is an integer of 700 to 5,000, m + 1 is an integer of 5 to 200.

상기 폴리유산 수지 필름은 소정의 폴리유산 수지 및 산화방지제를 포함하는데, 상기 폴리유산 수지는 기본적으로 상기 화학식 1로 표시되는 폴리유산 반복단위를 하드세그먼트로서 포함한다. 또한, 상기 폴리유산 수지는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로서 포함하는데, 이러한 폴리올레핀계 폴리올 반복단위는 상기 화학식 2로 표시되는 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합(-C(=O)-NH-) 또는 에스터 결합(-C(=O)-O-)을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결되어 있는 구조를 갖는 것이다. The polylactic acid resin film includes a predetermined polylactic acid resin and an antioxidant, and the polylactic acid resin basically includes a polylactic acid repeating unit represented by Chemical Formula 1 as a hard segment. In addition, the polylactic acid resin includes a polyolefin-based polyol repeating unit as a soft segment, wherein the polyolefin-based polyol repeating unit is a polyolefin-based polyol structural unit represented by the formula (2) is a urethane bond (-C (= O) -NH- ) Or a linear or branched structure via an ester bond (-C (= O) -O-).

이러한 폴리유산 수지는 기본적으로 폴리유산 반복단위를 하드세그먼트로서 포함함에 따라 바이오매스 기반 수지 특유의 생분해성 및 친환경적 특성을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명자들의 실험 결과, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로서 포함함에 따라, 상기 폴리유산 수지를 이용하여 크게 향상된 유연성(예를 들어, 길이 및 폭 방향에서 측정하였을 때, 비교적 낮은 영률의 합계)을 나타낼 뿐 아니라, 우수한 투명성 및 낮은 헤이즈 값을 나타내는 필름을 제조할 수 있음이 밝혀졌다. 특히, 이러한 소프트세그먼트가 하드세그먼트와 결합된 형태로 폴리유산 수지 자체에 도입됨에 따라, 유연성 향상을 위한 소프트세그먼트가 블리드 아웃되거나 낮은 안정성을 나타낼 우려도 줄어들며, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 필름 등의 헤이즈가 커지거나 투명성이 저하될 우려도 감소됨이 확인되었다. 또한, 상기 폴리유산 수지는 유연성 향상을 위한 소프트세그먼트의 함량을 그리 높이지 않으면서도, 상술한 효과를 나타낼 수 있으므로, 상대적으로 높은 함량의 바이오 매스 기반 수지, 예컨대 폴리유산 수지에서 유래한 하드세그먼트를 포함할 수 있다. Such polylactic acid resins may exhibit biodegradable and eco-friendly characteristics peculiar to biomass-based resins by including polylactic acid repeating units as hard segments. In addition, as a result of the experiments of the present inventors, the polyolefin-based polyol repeating unit is included as a soft segment, so that the polylactic acid resin has a significantly improved flexibility (for example, a relatively low Young's modulus when measured in the length and width directions). It has been found that a film can be produced that exhibits excellent transparency and low haze values, as well as a). In particular, as the soft segment is introduced into the polylactic acid resin itself in a form combined with the hard segment, the soft segment for improved flexibility is less likely to bleed out or exhibit low stability, such as a film including the polylactic acid resin. It was also confirmed that there is a fear that the haze will increase or the transparency will decrease. In addition, the polylactic acid resin may exhibit the above-described effects without significantly increasing the content of the soft segment for improving flexibility, so that the hard segment derived from a relatively high content of biomass-based resin such as polylactic acid resin may be used. It may include.

한편, 상기 폴리유산 수지는 비극성 소프트세그먼트를 함유하므로 보통의 폴리유산 수지에 비하여 탁월한 내습성을 가진다. On the other hand, since the polylactic acid resin contains a non-polar soft segment, it has excellent moisture resistance compared to ordinary polylactic acid resin.

상기 폴리유산 수지는 상기 수학식 1에 의해 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 약 60 중량% 이상, 약 70 중량% 이상, 약 80 중량% 이상, 약 85 중량% 이상, 약 90 중량% 이상, 또는 약 95 중량% 이상일 수 있다. The polylactic acid resin has an organic carbon content (% C bio ) of biomass origin defined by Equation 1 of about 60% by weight or more, about 70% by weight, about 80% by weight, about 85% by weight, Or at least about 90 weight percent, or at least about 95 weight percent.

이에 비해, 폴리올레핀계 폴리올 반복단위가 아닌 폴리에스테르계 반복단위를 소프트세그먼트로서 포함하는 경우에는, 우수한 유연성을 달성하기 위해서 보다 높은 함량의 화석 연료 기원의 폴리에스테르계 폴리올 반복단위 등 다른 수지를 도입할 필요가 있으므로, 상술한 약 60 중량%의 유기 탄소 함유율(%C바이오)을 달성하기 어려울 수 있다.In contrast, in the case of including polyester repeating units other than polyolefin repeating units as soft segments, other resins such as polyester polyol repeating units of higher fossil fuel origin may be introduced to achieve excellent flexibility. As needed, it may be difficult to achieve the above described organic carbon content of about 60% by weight (% C bio ).

상기 수학식 1에 의한 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)의 측정 방법은, 예를 들어, ASTM D6866 표준에 기재된 방법에 따를 수 있다. 이러한 유기 탄소 함유율(%C바이오)의 기술적 의미와 측정 방법에 대해 보다 구체적으로 밝히면 다음과 같다. The method for measuring the organic carbon content rate (% C bio ) of biomass origin according to Equation 1 may be, for example, according to the method described in ASTM D6866 standard. The technical meaning and measurement method of the organic carbon content (% C bio ) will be described in more detail as follows.

일반적으로, 화석 원료에서 유래한 수지 등 유기 물질과는 달리, 바이오 매스(생물자원)에서 유래한 수지 등의 유기 물질은 동위 원소 14C를 포함하는 것으로 알려져 있다. 보다 구체적으로, 동물 또는 식물 등 살아 있는 유기체로부터 취한 모든 유기 물질은 탄소 원자로서 12C(약 98.892 중량%), 13C(약 1.108 중량%) 및 14C(약 1.2×10-10 중량%)의 3 종의 동위원소를 함께 포함하고 있으며, 각 동위원소의 비율 또한 일정하게 유지되는 것으로 알려져 있다. 이는 대기 중의 각 동위원소 비율과 동일한 것으로서, 살아 있는 유기체가 대사 활동을 계속하면서 외부 환경과 탄소 원자를 계속적으로 교환하기 때문에, 이러한 동위 원소 비율이 일정하게 유지되는 것이다. In general, unlike organic materials such as resins derived from fossil raw materials, organic materials such as resins derived from biomass (biological resources) are known to contain isotopes 14C . More specifically, all organic materials taken from living organisms, such as animals or plants, are 12 C (about 98.892 weight percent), 13 C (about 1.108 weight percent) and 14 C (about 1.2 × 10 -10 weight percent) as carbon atoms. It is known to contain three isotopes, and the ratio of each isotope is known to remain constant. This is equal to the ratio of each isotope in the atmosphere, and this isotope ratio remains constant because living organisms continue to exchange carbon atoms with the external environment as they continue their metabolism.

한편, 14C는 방사성 동위원소로서 하기 수학식 2에 따라 시간 (

Figure 112013029601208-pat00005
)의 경과에 따라 그 함량이 감소할 수 있다. On the other hand, 14 C is a radioactive isotope according to the following equation (2)
Figure 112013029601208-pat00005
The content may decrease with age.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112013029601208-pat00006
Figure 112013029601208-pat00006

상기 수학식 2에서, 상기

Figure 112013029601208-pat00007
14C 동위원소의 초기 원자수를 나타내고, 상기
Figure 112013029601208-pat00008
Figure 112013029601208-pat00009
시간 후에 잔존하는 14C 동위원소의 원자수를 나타내며, 상기
Figure 112013029601208-pat00010
는 반감기와 관련된 붕괴 상수(또는 방사성 상수)를 나타낸다.
In Equation 2,
Figure 112013029601208-pat00007
Represents the initial number of atoms of the 14 C isotope, and
Figure 112013029601208-pat00008
silver
Figure 112013029601208-pat00009
Represents the number of atoms of 14 C isotope remaining after time;
Figure 112013029601208-pat00010
Represents the decay constant (or radioactive constant) associated with the half-life.

상기 수학식 2에서, 14C 동위원소의 반감기는 약 5,730년이다. 이러한 반감기를 고려할 때, 외부 환경과 계속적으로 상호작용하는 살아있는 유기체로부터 취한 유기 물질, 즉 바이오 매스(생물자원)에서 유래한 수지 등의 유기 물질은 동위원소의 미세한 함량 감소에도 불구하고 실질적으로 일정한 14C 동위원소 함량 및 다른 동위원소와의 일정한 함량비, 예컨대 14C/12C = 약 1.2×10-12인 일정한 함량비(중량비)를 유지할 수 있게 되는 것이다. In Equation 2, the half-life of the 14 C isotope is about 5,730 years. Considering these half-life, the environment and continuously to each other organic material such as a resin derived from the organic material, i.e. biomass (biological resources), taken from a living organism acting despite fine content reduction of the isotope, and a substantially constant 14 It is possible to maintain a constant content ratio (weight ratio) of C isotope content and a constant content ratio with other isotopes, such as 14 C / 12 C = about 1.2 × 10 -12 .

이에 비해, 석탄 또는 석유 등 화석 연료는 50,000년 이상 외부 환경과의 탄소 원자 교환이 차단된 상태의 것이다. 이에 따라, 화석 원료에서 유래한 수지 등 유기 물질은 상기 수학식 2에 따라 추정하였을 때, 14C 동위원소를 초기 함량(원자수)의 0.2% 이하로 포함하며, 실질적으로 14C 동위원소를 포함하지 않는다. In comparison, fossil fuels such as coal or petroleum have been blocked from exchanging carbon atoms with the outside environment for more than 50,000 years. Accordingly, the organic material such as the resin derived from the fossil raw material contains 14 C isotope at 0.2% or less of the initial content (atomic number) when estimated according to Equation 2, and substantially contains 14 C isotope. I never do that.

상기 수학식 1은 상술한 점을 고려한 것으로서, 분모는 바이오 매스에서 유래한 동위원소 14C/12C의 중량비, 예컨대 약 1.2×10-12일 수 있으며, 분자는 측정 대상 수지에 포함된 14C/12C의 중량비일 수 있다. 상술한 바와 같이, 바이오 매스에서 유래한 탄소 원자는 약 1.2×10-12의 동위원소 중량비를 유지하는데 비해, 화석 연료에서 유래한 탄소 원자는 이러한 동위원소 중량비가 실질적으로 0으로 된다는 사실로부터, 상기 폴리유산 수지에서, 전체 탄소 원자 중 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)을 상기 수학식 1에 의해 측정할 수 있다. 이때, 각 탄소 동위원소의 함량 및 이들의 함량비(중량비)는 ASTM D6866-06 표준(방사성 탄소 및 동위원소 비율 질량 분광법 분석을 이용하여 천연 물질의 생물기반 함량을 결정하는 표준시험 방법)에 기술된 3 가지 방법 중 하나에 따라 측정할 수 있다. 적절하게는, 측정 대상 수지에 포함된 탄소 원자를 그라파이트 또는 이산화탄소 가스 형태로 만들고 질량 분석기로 측정하거나, 액체 섬광 분광법에 따라 측정할 수 있다. 이때, 상기 질량 분석기 등과 함께 14C 이온을 12C 이온으로부터 분리하기 위한 가속기를 함께 사용해 2개의 동위 원소를 분리하고 각 동위 원소의 함량 및 함량비를 질량 분석기로 측정할 수 있다. 선택적으로 당업자에게 자명한 액체 섬광 분광법을 이용해 각 동위 원소의 함량 및 함량비를 구할 수도 있으며, 이를 통해 상기 수학식 1의 측정치를 도출할 수 있다. Equation 1 considering the above-described points, the denominator may be a weight ratio of 14 C / 12 C isotope derived from biomass, such as about 1.2 × 10 -12 , the molecule is 14 C contained in the resin to be measured It may be a weight ratio of / 12 C. As mentioned above, carbon atoms derived from biomass maintain an isotope weight ratio of about 1.2 × 10 −12 , whereas carbon atoms derived from fossil fuel have a substantially zero such isotope weight ratio. In the polylactic acid resin, the organic carbon content rate (% C bio ) of biomass origin among all carbon atoms can be measured by Equation 1 above. In this case, the content of each carbon isotope and the content ratio (weight ratio) thereof are described in the ASTM D6866-06 standard (a standard test method for determining the biobased content of natural substances using radiocarbon and isotope ratio mass spectrometry analysis). It can be measured according to one of three methods. Suitably, the carbon atoms contained in the resin to be measured may be in the form of graphite or carbon dioxide gas and measured by mass spectrometry or by liquid scintillation spectroscopy. In this case, two isotopes may be separated together with an accelerator for separating 14 C ions from 12 C ions together with the mass spectrometer, and the content and content ratio of each isotope may be measured by a mass spectrometer. Alternatively, the content and content ratio of each isotope may be obtained by using liquid scintillation spectroscopy that is obvious to those skilled in the art, through which the measurement value of Equation 1 may be derived.

이와 같이 도출된 수학식 1의 유기 탄소 함유율(%C바이오)의 측정치가 약 60 중량% 이상이면, 상기 폴리유산 수지 및 이를 포함하는 폴리유산 수지 필름은 보다 많은 함량의 바이오매스에서 유래한 수지 및 탄소를 포함하는 것이고, 특유의 친환경적 특성 및 생분해성을 적절히 나타낼 수 있다. When the measured value of the organic carbon content (% C bio ) of Equation 1 thus obtained is about 60% by weight or more, the polylactic acid resin and the polylactic acid resin film including the same include a resin derived from a higher content of biomass and It contains carbon and can exhibit the unique environmentally friendly characteristics and biodegradability suitably.

보다 구체적으로, 이러한 높은 유기 탄소 함유율(%C바이오)을 충족하는 폴리유산 수지 및 이를 포함하는 폴리유산 수지 필름은 이하에 설명하는 친환경적 특성을 나타낼 수 있다. More specifically, the polylactic acid resin satisfying such a high organic carbon content (% C bio ) and the polylactic acid resin film including the same may exhibit environmentally friendly characteristics described below.

폴리유산 수지와 같은 바이오화학 제품의 특징은 생분해성으로서, 이산화탄소 배출이 적으며 현재 기술 수준에서 석유화학제품 대비 이산화탄소 배출량을 최대 108%까지 줄일 수 있고, 수지 제조를 위한 에너지를 최대 50%까지 절감할 수 있다. 또한, 바이오매스 원료를 활용해 바이오 플라스틱을 생산하면 화석원료 사용 대비 ISO 14000 compliant Life Cycle Analysis(LCA, 환경 전과정 평가)에 의해 산출된 이산화탄소 배출량이 최대 70% 가량 줄어들 수 있다. Biochemical products such as polylactic acid resins are biodegradable, with low carbon dioxide emissions, up to 108% less carbon dioxide emissions than current petrochemical products, and up to 50% energy savings for resin production. can do. In addition, the production of bioplastics using biomass feedstocks can reduce carbon dioxide emissions calculated by ISO 14000 compliant Life Cycle Analysis (LCA) by up to 70% compared to fossil feedstock use.

구체적인 예로서, 네이처웍스(NatureWorks)사에 따르면 PET 수지 제조시 kg당 3.4 kg의 이산화탄소가 배출되는 반면, 바이오 플라스틱의 일종인 폴리유산 수지는 kg당 0.77 kg의 이산화탄소밖에 발생되지 않아 약 77%의 이산화탄소 저감효과를 거둘 수 있으며, 에너지 사용량에 있어서도 PET 대비 56%에 불과한 것으로 알려져 있다. 그러나, 이전에 알려진 폴리유산 수지의 경우, 낮은 유연성 등으로 인해 적용에 한계가 있었고, 이를 해결하고자 가소제 등 다른 성분을 포함시키는 경우, 상술한 바이오 플라스틱으로서의 장점이 크게 줄어드는 문제가 있었다. As a specific example, according to NatureWorks, the production of PET resin produces 3.4 kg of carbon dioxide per kg, whereas polylactic acid resin, a kind of bioplastic, generates only about 0.77 kg of carbon dioxide per kg. It is known to reduce carbon dioxide and is only 56% of the energy consumption. However, in the case of the polylactic acid resin previously known, there was a limitation in application due to low flexibility, and when including other components such as a plasticizer to solve this problem, there was a problem in that the advantages as the bioplastic mentioned above were greatly reduced.

그러나, 상기 폴리유산 수지는 상술한 높은 유기 탄소 함유율(%C바이오)을 충족함에 따라, 바이오 플라스틱으로서의 장점을 충분히 살릴 수 있으면서도, 폴리유산 수지의 낮은 유연성 등 문제를 해결하여 보다 다양한 분야에 적용될 수 있다. However, as the polylactic acid resin satisfies the above-described high organic carbon content (% C bio ), the polylactic acid resin can be applied to more various fields by solving the problems such as low flexibility of the polylactic acid resin while fully utilizing its advantages as a bioplastic. have.

따라서, 상술한 높은 유기 탄소 함유율(%C바이오)을 충족하는 폴리유산 수지 및 이를 포함하는 폴리유산 수지 필름은 바이오 플라스틱으로서의 장점을 살려 이산화탄소 발생량 및 에너지 사용량을 크게 줄이는 친환경적 특성을 나타낼 수 있다. 이러한 친환경적 특성은, 예컨대 폴리유산 수지의 전생애 환경평가기법(life cycle assessment) 등을 통해 측정할 수 있다. Therefore, the polylactic acid resin and the polylactic acid resin film including the same satisfying the high organic carbon content (% C bio ) described above may exhibit environmentally friendly characteristics that greatly reduce carbon dioxide generation and energy usage by utilizing the advantages as bioplastics. Such environmentally friendly properties can be measured, for example, through life cycle assessment of polylactic acid resins.

상기 폴리유산 수지는 탄소 원자 중 14C 동위원소의 함량이 약 7.2×10-11 내지 1.2×10-10 중량%, 약 9.6×10-11 내지 1.2×10-10 중량%, 또는 약 1.08×10-10 내지 1.2×10-10 중량%일 수 있다. 이러한 14C 동위원소의 함량을 갖는 폴리유산 수지는 보다 많은 수지 및 탄소, 혹은 실질적으로 전부의 수지 및 탄소가 바이오매스에서 유래할 수 있고, 보다 우수한 생분해성 및 친환경적 특성을 나타낼 수 있다. The polylactic acid resin has a content of 14 C isotopes in carbon atoms of about 7.2 × 10 −11 to 1.2 × 10 −10 wt%, about 9.6 × 10 −11 to 1.2 × 10 −10 wt%, or about 1.08 × 10 It may be -10 to 1.2 × 10 -10 wt%. Polylactic acid resins having such 14 C isotope content may have more resin and carbon, or substantially all of the resin and carbon derived from the biomass, and may exhibit better biodegradability and environmentally friendly properties.

상기 폴리유산 수지는 하드세그먼트의 폴리유산 반복단위가 바이오매스에서 유래할 뿐 아니라, 소프트세그먼트의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 역시 바이오 매스에서 유래한 것일 수 있다. 이러한 폴리올레핀계 폴리올 구성 단위는, 예컨대 바이오매스에서 유래한 폴리올레핀계 폴리올 수지로부터 얻어질 수 있다. 상기 바이오매스는 임의의 식물 또는 동물 자원, 예를 들어, 옥수수, 사탕수수, 또는 타피오카 같은 식물 자원으로 일 수 있다. 이와 같이, 바이오매스에서 유래한 폴리올레핀계 폴리올 구성단위를 포함하는 폴리유산 수지는 보다 높은 유기 탄소 함유율(%C바이오), 예컨대 약 90 중량% 이상, 혹은 약 95 중량% 이상의 유기 탄소 함유율(%C바이오)을 나타낼 수 있다. In the polylactic acid resin, not only the polylactic acid repeating unit of the hard segment is derived from biomass, but the polyolefin-based polyol structural unit of the soft segment may also be derived from biomass. Such polyolefin-based polyol structural units can be obtained, for example, from polyolefin-based polyol resins derived from biomass. The biomass can be any plant or animal resource, for example a plant resource such as corn, sugar cane, or tapioca. As such, the polylactic acid resin comprising a polyolefin-based polyol structural unit derived from biomass has a higher organic carbon content (% C bio ), such as about 90% by weight or more, or about 95% by weight or more of organic carbon content (% C Bio ).

이때, 상기 폴리유산 수지에서, 바이오매스에서 유래한 하드세그먼트는 상술한 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 약 90 중량% 이상, 바람직하게는 약 95 내지 100 중량%일 수 있고, 상기 바이오매스에서 유래한 소프트세그먼트는 상기 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 약 70 중량% 이상, 바람직하게는 약 75 내지 95 중량%일 수 있다. In this case, in the polylactic acid resin, the hard segment derived from the biomass has an organic carbon content rate (% C bio ) of biomass origin defined by Equation 1 above about 90 wt% or more, preferably about 95 to 100 The soft segment derived from the biomass may have an organic carbon content (% C bio ) of biomass origin defined by Equation 1 above about 70% by weight, preferably about 75 to 95% by weight. Can be.

상기 폴리유산 수지는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 약 60 중량% 이상, 혹은 약 80 중량% 이상으로 높으므로, 표준 ASTM D6866에 기반하는 인증인, JBPA의 "생물량 플라(Biomass Pla)" 인증을 획득하기 위한 기준을 충족시킬 수 있다. 따라서, 상기 폴리유산 수지는 JORA의 "생물량 기반(Biomass-based)" 라벨을 정당하게 부착할 수 있다. The polylactic acid resin has a high organic carbon content (% C bio ) of biomass origin of at least about 60% by weight, or at least about 80% by weight, and is therefore certified by JBPA's "Biomass" based on standard ASTM D6866. Pla) "can be met to achieve the criteria. Thus, the polylactic acid resin can legitimately attach JORA's "Biomass-based" label.

상기 폴리유산 수지에서, 하드세그먼트에 포함된 화학식 1의 폴리유산 반복단위는 폴리유산 단일 중합체(homopolymer) 또는 이를 이루는 반복단위를 지칭할 수 있다. 이러한 폴리유산 반복단위는 당업자에게 잘 알려진 폴리유산 단일 중합체의 제조 방법에 따라 얻을 수 있다. 예컨대, L-유산 또는 D-유산으로부터 환상 2 단량체인 L-락티드 또는 D-락티드를 생성하고 이를 개환 중합하는 방법으로 얻거나, L-유산 또는 D-유산을 직접 탈수 축중합하는 방법으로 얻을 수 있으며, 이 중에서도 개환 중합법을 통해 보다 높은 중합도의 폴리유산 반복단위를 얻을 수 있어 바람직하다. 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 중합함으로서 상기 폴리유산 반복단위를 얻을 수 있으며, 광학순도가 이에 못 미치면 상기 폴리유산 수지의 용융온도(Tm)가 낮아질 수 있다. In the polylactic acid resin, the polylactic acid repeating unit of Formula 1 included in the hard segment may refer to a polylactic acid homopolymer or a repeating unit forming the same. Such polylactic acid repeating units can be obtained according to methods for preparing polylactic acid homopolymers well known to those skilled in the art. For example, L-lactide or D-lactide, which is a cyclic 2 monomer, is obtained from L-lactic acid or D-lactic acid, and is obtained by ring-opening polymerization, or by direct dehydration polycondensation of L-lactic acid or D-lactic acid. Among them, polylactic acid repeating units having a higher degree of polymerization can be obtained through the ring-opening polymerization method, which is preferable. In addition, the polylactic acid repeating unit may be prepared to have amorphous by copolymerizing L-lactide and D-lactide in a predetermined ratio, in order to further improve the heat resistance of the film containing the polylactic acid resin, It is preferred to prepare by the method of homopolymerization using either L-lactide or D-lactide. More specifically, the polylactic acid repeating unit can be obtained by ring-opening polymerization using L-lactide or D-lactide raw material with an optical purity of 98% or higher, and if the optical purity is not this, the melting temperature (Tm) of the polylactic acid resin Can be lowered.

한편, 상기 폴리유산 수지의 소프트세그먼트에 포함된 폴리올레핀계 폴리올 반복단위는 상기 화학식 2의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합(-C(=O)-NH-) 또는 에스터 결합(-C(=O)-O-)을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결되어 있는 구조를 가질 수 있으며, 구체적으로 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위는 부타디엔과 같은 단량체를 공액중합하여 얻어지는 중합체(폴리 1,2-부타디엔 또는 폴리 1,3-부타디엔) 또는 이를 이루는 구성단위를 지칭하는 것으로 그 말단에 히드록시기를 부여하고, 수소첨가화 반응을 통해 얻어진 분자량 1,000 내지 5,000의 액상 폴리부타디엔(hydroxyl-terminated polybutadiene: HTPB)을 말한다. Meanwhile, the polyolefin-based polyol repeating unit included in the soft segment of the polylactic acid resin may include a urethane bond (-C (= O) -NH-) or an ester bond (-C (= O). ) -O-) may have a structure connected in a linear or branched form, specifically, the polyolefin-based polyol structural unit is a polymer obtained by conjugate polymerization of a monomer such as butadiene (poly 1,2-butadiene or poly 1,3-butadiene) or a structural unit constituting the same refers to a liquid polybutadiene (HTPB) having a molecular weight of 1,000 to 5,000 obtained by applying a hydroxyl group to a terminal thereof and obtained through a hydrogenation reaction.

이때, 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 말단의 히드록시기 또는 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 말단의 히드록시기에 락티드를 부가중합시킨 프리폴리머와, 디이소시아네이트 또는 2관능기 이상의 이소시아네이트 화합물의 반응으로 상기 우레탄 결합이 형성될 수 있으며, 한편 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 말단의 히드록시기가 락티드 또는 유산 유도체 화합물과 반응할 경우 에스터 결합(-C(=O)-O-)을 형성할 수 있다. 이러한 우레탄 결합 또는 에스터 결합을 매개로 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 서로 선형 또는 분지형으로 연결되어 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 이룰 수 있다. In this case, the urethane bond may be formed by reaction of a prepolymer obtained by addition polymerization of a lactide with a hydroxyl group at the terminal of the polyolefin-based polyol structural unit or a hydroxyl group at the terminal of the polyolefin-based polyol structural unit, and a diisocyanate or a bifunctional or more isocyanate compound. On the other hand, when the hydroxyl group at the end of the polyolefin-based polyol structural unit reacts with the lactide or lactic acid derivative compound it may form an ester bond (-C (= O) -O-). The polyolefin-based polyol structural units may be linearly or branched to each other to form the polyolefin-based polyol repeating unit through the urethane bond or the ester bond.

상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 말단의 히드록시기와, 디이소시아네이트 또는 2관능기 이상의 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 반응 몰비는 1 : 0.50 내지 1 : 0.99일 수 있다. 바람직하게는, 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위의 말단 히드록시기 : 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 반응 몰비는 약 1 : 0.60 내지 약 1 : 0.95, 더욱 바람직하게는 약 1 : 0.70 내지 약 1 : 0.90일 수 있다. The reaction molar ratio of the hydroxy group at the terminal of the polyolefin-based polyol structural unit and the isocyanate group of the isocyanate compound of the diisocyanate or the bifunctional or more isocyanate compound may be 1: 0.50 to 1: 0.99. Preferably, the reaction molar ratio of the terminal hydroxyl group: isocyanate group of the isocyanate compound of the polyolefin-based polyol structural unit may be about 1: 0.60 to about 1: 0.95, more preferably about 1: 0.70 to about 1: 0.90.

상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합을 매개로 선형으로 연결됨으로서 이루어진 중합체 또는 이를 이루는 반복단위는 특히 폴리우레탄 폴리올 반복단위로 지칭될 수 있으며, 그 말단에 히드록시기를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위는 폴리유산 반복단위의 형성을 위한 중합 과정에서 개시제로 작용할 수 있다. 그런데, 상기 히드록시기: 이소시아네이트기의 반응 몰비가 0.99를 초과하여 지나치게 높아지면, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기 개수가 부족하게 되어( OHV<1), 개시제로서 제대로 작용하지 못할 수 있다. 또한, 상기 히드록시기 : 이소시아네이트기의 반응 몰비가 지나치게 낮아지면, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기 개수가 지나치게 많아져서( OHV>35) 고분자량의 폴리유산 반복단위 및 폴리유산 수지를 얻기 어렵게 된다. The polymer or repeating units forming the polyolefin-based polyol structural units are linearly connected through a urethane bond, in particular, may be referred to as a polyurethane polyol repeating unit, and may have a hydroxyl group at the terminal thereof. Accordingly, the polyolefin-based polyol repeating unit may act as an initiator in the polymerization process for forming the polylactic acid repeating unit. However, when the reaction molar ratio of the hydroxy group: isocyanate group is excessively higher than 0.99, the number of terminal hydroxyl groups of the polyolefin-based polyol repeating unit may be insufficient (OHV <1), and thus may not function properly as an initiator. In addition, when the reaction molar ratio of the hydroxyl group: isocyanate group is too low, the number of terminal hydroxyl groups of the polyolefin-based polyol repeating unit is too large (OHV> 35), making it difficult to obtain a polylactic acid repeating unit having a high molecular weight and a polylactic acid resin.

상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 중합체는 약 1,000 내지 100,000, 바람직하게는 약 10,000 내지 50,000의 수 평균 분자량을 가질 수 있다. 만일, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 중합체의 분자량이 지나치게 크거나 작게 되면, 상기 폴리유산 수지 및 이를 포함하는 필름의 유연성, 내습성이나 기계적 물성 등이 충분치 못하게 될 수 있다. 또한, 상기 폴리유산 수지가 적절한 분자량 특성 등을 충족하기 어렵게 될 수 있으므로, 수지의 가공성이 저하되거나 상기 필름의 유연성, 내습성 또는 기계적 물성이 저하될 수 있다.The polymer of the polyolefin-based polyol repeating unit may have a number average molecular weight of about 1,000 to 100,000, preferably about 10,000 to 50,000. If the molecular weight of the polymer of the polyolefin-based polyol repeating unit is too large or small, flexibility, moisture resistance or mechanical properties of the polylactic acid resin and the film including the same may not be sufficient. In addition, since the polylactic acid resin may be difficult to meet the appropriate molecular weight characteristics, the processability of the resin or the flexibility, moisture resistance or mechanical properties of the film may be lowered.

상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기와 결합하여 우레탄 결합을 형성할 수 있는 이소시아네이트 화합물은 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 임의의 화합물일 수 있으며, 화석 연료에서 유래할 수 있다. The isocyanate compound capable of forming a urethane bond by bonding to the terminal hydroxyl group of the polyolefin-based polyol repeating unit may be any compound having two or more isocyanate groups in a molecule, and may be derived from a fossil fuel.

상기 디이소시아네이트 화합물의 예로는, 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4-톨루엔 디이소시아네이트, 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 있고, 상기 이소시아네이트기의 당량이 3 이상인 다가 이소시아네이트 화합물로는 상기 디이소시아네이트 화합물의 올리고머, 상기 디이소시아네이트 화합물의 폴리머, 상기 디이소시아네이트 화합물의 고리형 다량체, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 이소시아누레이트(hexamethylene diisocyanate isocyanurate), 트리이소시아네이트 화합물 및 이들의 이성질체로 이루어진 군에서 선택되는 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다. 이외에도 당업자에게 널리 알려진 다양한 디이소시아네이트 화합물이면 별다른 제한없이 사용될 수 있다. 다만, 폴리유산 수지 필름에 대한 유연성 부여 등의 측면에서 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트가 바람직하다. Examples of the diisocyanate compound include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 1,3-xylene diisocyanate, 1,4-xylene diisocyanate, 1 , 5-naphthalenedi isocyanate, m-phenylenedi isocyanate, p-phenylenedi isocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-bisphenylenedi isocyanate, hexamethylene di Isocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, etc. are mentioned, As a polyvalent isocyanate compound whose equivalent of the said isocyanate group is three or more, the oligomer of the said diisocyanate compound, the polymer of the said diisocyanate compound, the said diisocyanate compound Cyclic multimer, hexamethylene diisocyanate isocyanurate (hexamethylene diisocyanate isocyanurate), triisocyanate compounds, and isocyanate compounds selected from the group consisting of these isomers. In addition, various diisocyanate compounds well known to those skilled in the art may be used without particular limitation. However, 1,6-hexamethylene diisocyanate is preferable from the viewpoint of flexibility to the polylactic acid resin film.

한편, 상기 폴리유산 수지는, 상기 하드세그먼트에 포함된 폴리유산 반복단위의 말단 카르복시기가 상기 소프트세그먼트에 포함된 폴리올레핀계 폴리올 구성단위의 말단 히드록시기와 에스터 결합으로 연결된 블록 공중합체, 또는 상기 블록 공중합체가 우레탄 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결된 블록 공중합체를 포함할 수 있다. On the other hand, the polylactic acid resin, a block copolymer, or the block copolymer in which the terminal carboxyl group of the polylactic acid repeating unit included in the hard segment is connected by an ester bond with the terminal hydroxyl group of the polyolefin-based polyol structural unit included in the soft segment May comprise a block copolymer linked linearly or branched via a urethane bond.

구체적으로, 이러한 블록 공중합체에서는, 상기 폴리유산 반복단위의 말단 카르복시기가 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 말단 히드록시기와 에스터 결합을 형성할 수 있다. 예컨대, 이러한 블록 공중합체의 화학 구조는 하기 일반식 1로 표시될 수 있다: Specifically, in such a block copolymer, the terminal carboxyl group of the polylactic acid repeating unit may form an ester bond with the terminal hydroxyl group of the polyolefinic polyol repeating unit. For example, the chemical structure of such block copolymers can be represented by the following general formula (1):

[일반식 1][Formula 1]

폴리유산 반복단위(L)-(E)-폴리올레핀계 폴리올 반복단위(O-U-O-U-O)-(E)-폴리유산 반복단위(L)Polylactic Acid Repeating Unit (L)-(E) -Polyolefin Polyol Repeating Unit (O-U-O-U-O)-(E) -Polylactic Acid Repeating Unit (L)

[일반식 2][Formula 2]

폴리유산 반복단위(L)-(E)-폴리올레핀계 폴리올 구성단위(O)-(E)-폴리유산 반복단위(L)-(U)-폴리유산 반복단위(L)-(E)-폴리올레핀계 폴리올 구성단위(O)-(E)-폴리유산 반복단위(L)Polylactic Acid Repeating Unit (L)-(E) -Polyolefin Polyol Constituent Unit (O)-(E) -Polylactic Acid Repeating Unit (L)-(U) -Polylactic Acid Repeating Unit (L)-(E) -Polyolefin Polyol structural unit (O)-(E) -polylactic acid repeating unit (L)

상기 일반식 1 및 2에서, 상기 O는 폴리올레핀계 폴리올 구성단위를 나타내고, U는 우레탄 결합을 나타내며, E는 에스터 결합을 나타낸다. In Formulas 1 and 2, O represents a polyolefin-based polyol structural unit, U represents a urethane bond, and E represents an ester bond.

상기 폴리유산 반복단위와 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 또는 반복단위가 결합된 블록 공중합체를 포함함에 따라, 상기 유연성 부여를 위한 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 또는 반복단위 등이 블리드 아웃되는 것을 억제할 수 있으면서도, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 폴리유산 수지 필름이 우수한 내습성, 투명성, 기계적 물성, 내열성 또는 내블로킹성 등의 제반 물성을 가질 수 있다. 또한, 상기 폴리유산 구성단위 또는 반복단위 및 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 적어도 일부가 블록 공중합체 형태를 띰에 따라, 상기 폴리유산 수지의 분자량 분포, 유리 전이 온도(Tg) 및 용융 온도(Tm) 등이 최적화되어 필름의 기계적 물성, 유연성 및 내열성 등을 보다 향상시킬 수 있다.By including a block copolymer in which the polylactic acid repeating unit and the polyolefin-based polyol structural unit or the repeating unit are combined, the bleed-out of the polyolefin-based polyol structural unit or the repeating unit for providing flexibility may be suppressed. The polylactic acid resin film including the polylactic acid resin may have various physical properties such as excellent moisture resistance, transparency, mechanical properties, heat resistance, or blocking resistance. Further, as at least a portion of the polylactic acid structural unit or the repeating unit and the polyolefin-based polyol repeating unit take the form of a block copolymer, the molecular weight distribution, glass transition temperature (Tg), melting temperature (Tm), etc. of the polylactic acid resin This optimization can further improve the mechanical properties, flexibility and heat resistance of the film.

다만, 상기 폴리유산 수지에 포함된 폴리유산 반복단위들 모두가 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 또는 반복단위와 결합된 블록 공중합체의 형태일 필요는 없으며, 폴리유산 반복단위들 중 적어도 일부는 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 또는 반복단위와 결합되지 않은 폴리유산 단일 중합체 형태일 수도 있다. 이 경우, 상기 폴리유산 수지는 상기 하드세그먼트에 포함된 폴리유산 반복단위의 말단 카르복시기가 상기 소프트세그먼트에 포함된 폴리올레핀계 폴리올 구성단위의 말단 히드록시기와 에스터 결합으로 연결된 블록 공중합체, 또는 상기 블록 공중합체가 우레탄 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결된 블록 공중합체에, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위와 결합되지 않은 폴리유산 반복단위, 즉 폴리유산 단일 중합체를 추가로 포함하는 혼합물 형태일 수 있다. However, all of the polylactic acid repeating units included in the polylactic acid resin need not be in the form of the polyolefin-based polyol structural unit or the block copolymer combined with the repeating unit, and at least some of the polylactic acid repeating units are the polyolefin-based It may also be in the form of a polylactic acid homopolymer which is not combined with polyol structural units or repeating units. In this case, the polylactic acid resin is a block copolymer in which the terminal carboxyl group of the polylactic acid repeating unit included in the hard segment is connected by an ester bond to the terminal hydroxyl group of the polyolefin-based polyol structural unit included in the soft segment, or the block copolymer May be in the form of a mixture further comprising a polylactic acid repeating unit, that is, a polylactic acid homopolymer, which is not bonded to the polyolefin-based polyol repeating unit in a block copolymer connected linearly or branched through a urethane bond.

한편, 상기 폴리유산 수지는 이의 전체 100 중량부(상술한 블록 공중합체의 중량과, 선택적으로 폴리유산 단일 중합체가 포함되는 경우, 이러한 단일 중합체와의 중량 합계 100 중량부)를 기준으로, 상술한 하드세그먼트 약 65 내지 95 중량부, 약 80 내지 95 중량부, 또는 약 82 내지 92 중량부와, 소프트세그먼트 약 5 내지 35 중량부, 약 5 내지 20 중량부, 또는 약 8 내지 18 중량부를 포함할 수 있다.On the other hand, the polylactic acid resin is based on the total 100 parts by weight of the above (when the weight of the block copolymer described above, and optionally a polylactic acid homopolymer is included, 100 parts by weight in total with such a single polymer), as described above Hard segments about 65 to 95 parts by weight, about 80 to 95 parts by weight, or about 82 to 92 parts by weight, and about 5 to 35 parts by weight, about 5 to 20 parts by weight, or about 8 to 18 parts by weight of the soft segment. Can be.

상기 소프트세그먼트의 함량이 지나치게 높아지면, 고분자량의 폴리유산 수지의 제공이 어려워질 수 있고, 이로 인해 이를 포함하는 필름의 강도 등과 같은 기계적 물성이 저하될 수 있다. 또한, 유리 전이 온도가 낮아져 필름을 이용한 포장 가공시 슬립성(slipping), 취급성 또는 형태 유지 특성 등이 떨어질 수 있다. 반대로 소프트세그먼트의 함량이 지나치게 낮아지면 폴리유산 수지 및 폴리유산 필름의 유연성 및 내습성을 향상시키는데 한계가 있다. 특히, 폴리유산 수지의 유리 전이 온도가 지나치게 높아져 필름의 유연성이 저하될 수 있으며, 소프트세그먼트의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 또는 반복단위가 개시제로서의 역할을 제대로 하기 어려워 중합 전환율이 떨어지거나 높은 분자량의 폴리유산 수지가 제대로 제조되지 못할 수도 있다. When the content of the soft segment is too high, it may be difficult to provide a high molecular weight polylactic acid resin, which may lower mechanical properties such as strength of the film including the same. In addition, the glass transition temperature may be lowered, so that slipping, handling, or shape retention characteristics may be deteriorated in the packaging process using the film. On the contrary, if the content of the soft segment is too low, there is a limit in improving the flexibility and moisture resistance of the polylactic acid resin and the polylactic acid film. In particular, the glass transition temperature of the polylactic acid resin may be excessively high, which may lower the flexibility of the film, and the polyolefin-based polyol structural unit or the repeating unit of the soft segment is difficult to properly serve as an initiator, resulting in a low polymerization conversion rate or a high molecular weight polylactic acid. The resin may not be manufactured properly.

한편, 상기 폴리유산 수지 필름은 상술한 폴리유산 수지와 함께 산화방지제를 포함한다. 상기 산화방지제는 폴리유산 수지의 황변을 억제하여 필름의 외관을 양호하게 할 수 있으며, 소프트세그먼트 등이 산화 또는 열분해되는 것을 억제할 수 있다. On the other hand, the polylactic acid resin film includes an antioxidant together with the polylactic acid resin described above. The antioxidant can suppress the yellowing of the polylactic acid resin to improve the appearance of the film, and can suppress the oxidation or thermal decomposition of the soft segment and the like.

이를 위해, 상기 폴리유산 수지 필름은 상기 폴리유산 수지의 폴리유산 반복단위의 형성을 위한 단량체(예를 들어, 유산 또는 락티드) 첨가량에 대해, 약 100 내지 3,000 ppmw, 약 100 내지 2,000 ppmw, 약 500 내지 1,500 ppmw, 또는 약 1,000 내지 1,500 ppmw의 함량으로 산화방지제를 포함할 수 있다. To this end, the polylactic acid resin film is about 100 to 3,000 ppmw, about 100 to 2,000 ppmw, about the amount of the monomer (eg, lactic acid or lactide) added to form the polylactic acid repeating unit of the polylactic acid resin. The antioxidant may be included in an amount of 500 to 1,500 ppmw, or about 1,000 to 1,500 ppmw.

상기 산화방지제의 함량이 지나치게 낮은 경우, 상기 소프트세그먼트와 같은 유연화 성분의 산화 등에 의해 폴리유산 수지가 황변될 수 있고, 필름의 외관이 불량해질 수 있다. 반면, 상기 산화방지제의 함량이 지나치게 높은 경우, 상기 산화방지제가 락티드 등의 중합 속도를 저하시켜 상기 폴리유산 반복단위를 포함하는 하드세그먼트가 제대로 생성되지 못할 수 있으며, 상기 폴리유산 수지의 기계적 물성 등이 저하될 수 있다. When the content of the antioxidant is too low, the polylactic acid resin may be yellowed by oxidation of a softening component such as the soft segment, and the appearance of the film may be poor. On the other hand, when the content of the antioxidant is too high, the antioxidant may lower the polymerization rate of the lactide, etc., the hard segment containing the polylactic acid repeat unit may not be properly produced, the mechanical properties of the polylactic acid resin And the like may be degraded.

상기 산화방지제를 최적화된 함량으로 포함하는 경우, 예컨대 폴리유산 수지 제조를 위한 중합시에 상기 산화방지제를 최적화된 함량으로 첨가하여 상기 폴리유산 수지 및 폴리유산 수지 필름을 얻는 경우에는, 폴리유산 수지의 중합수율(conversion of polymerization) 및 중합도(degree of polymerization)를 향상시켜 생산성을 증대시킬 수 있다. 또한, 수지에 대해 180℃ 이상의 가열을 필요로 하는 필름 제막 공정에서 상기 수지가 우수한 열 안정성을 나타낼 수 있으므로, 락티드 또는 유산과 같은 단량체나 환성 올리고머 체인 상태의 저분자 물질 생성을 억제할 수 있다. When the antioxidant is included in an optimized content, for example, when the antioxidant is added in an optimized content during polymerization for the production of polylactic acid resin to obtain the polylactic acid resin and the polylactic acid resin film, Productivity can be increased by improving the conversion of polymerization and degree of polymerization. In addition, since the resin may exhibit excellent thermal stability in a film forming process requiring heating of 180 ° C. or higher with respect to the resin, it is possible to suppress the production of a monomer such as lactide or lactic acid or a low molecular material in a cyclic oligomer chain state.

따라서, 상기 폴리유산 수지의 분자량 저하나 필름의 색상 변화(황변) 등이 억제되는 결과, 우수한 외관을 가질 뿐만 아니라, 크게 향상된 유연성을 나타내며, 기계적 물성, 내열성 및 내블로킹성 등 제반 물성 또한 우수하게 발현되는 포장용 필름의 제공이 가능해 진다. Accordingly, the molecular weight decrease of the polylactic acid resin and the color change (yellowing) of the film are suppressed, and not only have excellent appearance, but also show greatly improved flexibility, and excellent physical properties such as mechanical properties, heat resistance and blocking resistance. The packaging film to be expressed can be provided.

상기 산화방지제로는 입체장애 페놀(hindered phenol)계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 티오계 산화방지제 및 포스파이트계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있고, 기타 폴리유산 수지 필름의 제조에 사용 가능한 것으로 알려진 다양한 산화방지제를 사용할 수 있다. As the antioxidant, one or more selected from the group consisting of hindered phenol antioxidants, amine antioxidants, thio antioxidants and phosphite antioxidants may be used, and other polylactic acid resin films may be used. Various antioxidants known to be available for manufacture can be used.

다만, 상기 폴리유산 수지는 에스터(ester) 반복단위를 가질 수 있으므로, 고온 중합 반응시, 고온 압출가공 또는 성형시에 산화 또는 열분해되기 쉬운 경향이 있다. 따라서, 상기 산화방지제로는 위에서 나열된 계열의 열 안정제, 중합 안정제 또는 산화방지제 등을 사용함이 바람직하다. 이러한 산화방지제의 구체적인 예로는, 인산, 트리메틸포스페이트 또는 트리에틸포스페이트와 같은 인산계 열안정제; 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 옥타데실-3-(4-하이드록시-3,5-디-t-부틸페닐)프로피오네이트, 테트라비스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포스파이트 디에틸에스테르, 4,4'-부틸리덴-비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀) 또는 비스[3,3-비스-(4'-하이드록시-3'-tert-부틸-페닐)부탄산]글리콜 에스터와 같은 입체장애 페놀계 1차 산화방지제; 페닐-α-나프틸아민, 페닐-β-나프틸아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민 또는 N,N'-디-β-나프틸-p-페닐렌디아민과 같은 아민계 2차 산화방지제; 디라우릴디설파이드, 디라우릴티오프로피오네이트, 디스테아릴티오프로피오네이트, 머캡토벤조티아졸 또는 테트라메틸티우람디설파이드 테트라비스[메틸렌-3-(라우릴티오)프로피오네이트]메탄 등의 티오(thio)계 2차 산화방지제; 또는 트리페닐 포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리이소데실포스파이트, 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리스리톨 디포스파이트 또는 (1,1'-비페닐)-4,4'-디일비스포스포너스산 테트라키스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)페닐]에스터와 같은 포스파이트계 2차 산화방지제를 들 수 있다. 이중에서도, 포스파이트계 산화방지제와 다른 산화방지제를 조합하여 사용함이 가장 바람직하다.  However, since the polylactic acid resin may have an ester repeating unit, there is a tendency that the polylactic acid resin is easily oxidized or pyrolyzed during the high temperature polymerization reaction or the high temperature extrusion process. Therefore, as the antioxidant, it is preferable to use thermal stabilizers, polymerization stabilizers or antioxidants of the above-listed series. Specific examples of such antioxidants include phosphoric acid thermal stabilizers such as phosphoric acid, trimethyl phosphate or triethyl phosphate; 2,6-di-t-butyl-p-cresol, octadecyl-3- (4-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) propionate, tetrabis [methylene-3- (3, 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxy Benzyl) benzene, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphite diethyl ester, 4,4'-butylidene-bis (3-methyl-6-t-butylphenol), 4, Solids such as 4'-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol) or bis [3,3-bis- (4'-hydroxy-3'-tert-butyl-phenyl) butanoic acid] glycol ester Hindered phenolic primary antioxidants; Amines such as phenyl-α-naphthylamine, phenyl-β-naphthylamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine or N, N'-di-β-naphthyl-p-phenylenediamine System secondary antioxidants; Thio such as dilauryl disulfide, dilaurylthiopropionate, distearylthiopropionate, mercaptobenzothiazole or tetramethylthiuram disulfide tetrabis [methylene-3- (laurylthio) propionate] methane (thio) secondary antioxidants; Or triphenyl phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, triisodecylphosphite, bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite or (1,1'-biphenyl) -4, And phosphite secondary antioxidants such as 4'-diylbisphosphonate tetrakis [2,4-bis (1,1-dimethylethyl) phenyl] ester. Among them, it is most preferable to use a combination of phosphite-based antioxidants and other antioxidants.

상술한 산화방지제 외에도, 상기 폴리유산 수지 필름은 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 the above-mentioned antioxidants, the polylactic acid resin film may have various known plasticizers, ultraviolet stabilizers, anti-colorants, matte agents, deodorants, flame retardants, weathering agents, antistatic agents, mold release agents, antioxidants, and ions in a range that does not impair the effect thereof. Various additives, such as an exchange agent, a coloring pigment, inorganic or organic particle | grains, may also be further included.

상기 가소제의 예로는, 프탈산 디에틸, 프탈산 디옥틸, 프탈산 디시클로 헥실 등의 프탈산 에스테르계 가소제; 아디핀산 디-1-부틸, 아디핀산 디-n-옥틸, 세바신산 디-n-부틸, 아제라인산 디-2-에틸 헥실 등의 지방족 이염기산 에스테르계 가소제; 인산 디페닐-2-에틸 헥실, 인산 디페닐 옥틸 등의 인산 에스테르계 가소제; 아세틸 구연산 트리 부틸, 아세틸 구연산 트리-2-에틸 헥실, 구연산 트리 부틸 등의 하이드록시 다가 카르본산 에스테르계 가소제; 아세틸 리시놀산 메틸, 스테아린산 이밀 등의 지방산 에스테스계 가소제; 글리세린 트리 아세테이트 등의 다가 알코올 에스테르계 가소제; 에폭시화 콩기름, 에폭시화 아마니 기름 지방산 부틸 에스터, 에폭시 스테아린산 옥틸 등의 에폭시계 가소제 등을 들 수 있다. 또한, 착색 안료의 예로는, 카본 블랙, 산화 티탄, 산화 아연, 산화철 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(colloidal) 실리카, 알루미나, 알루미나 졸, 탈크, 마이카, 탄산칼슘, 폴리스티렌, 폴리 메틸 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 phthalic ester plasticizers such as diethyl phthalate, dioctyl phthalate and dicyclohexyl phthalate; Aliphatic dibasic acid ester plasticizers such as di-1-butyl adipic acid, di-n-octyl adipic acid, di-n-butyl sebacic acid, and di-2-ethyl hexyl azaline acid; Phosphoric ester plasticizers such as diphenyl-2-ethylhexyl phosphate and diphenyl octyl phosphate; Hydroxy polyhydric carboxylic acid ester plasticizers such as acetyl citric acid tributyl, acetyl citric acid tri-2-ethyl hexyl and tributyl citric acid; Fatty acid ester plasticizers such as acetyl ricinolic acid methyl and stearic acid diyl; Polyhydric alcohol ester plasticizers such as glycerin tri acetate; Epoxy plasticizers, such as epoxidized soybean oil, epoxidized amani oil fatty acid butyl ester, and octyl epoxy stearate, etc. are mentioned. In addition, examples of the coloring pigment include inorganic pigments such as carbon black, titanium oxide, zinc oxide and iron oxide; Organic pigments such as cyanine-based, phosphorus-based, quinone-based, lerione-based, isoindolinone-based and thio-indigo-based; In order to improve the blocking resistance of other films, inorganic or organic particles may be further included. Examples thereof include silica, colloidal silica, alumina, alumina sol, talc, mica, calcium carbonate, polystyrene, and polymethyl. Methacrylate, silicone, and the like. In addition, it is possible to include various additives known to be usable in the polylactic acid resin or the film, and the specific kind and obtaining method thereof are obvious to those skilled in the art.

상기 폴리유산 수지는 약 50,000 내지 200,000의 수 평균 분자량, 바람직하게는 약 50,000 내지 150,000의 수 평균 분자량을 가질 수 있다. 또한, 상기 폴리유산 수지는 약 100,000 내지 400,000의 중량 평균 분자량, 바람직하게는 약 100,000 내지 320,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 이러한 분자량은 상기 폴리유산 수지의 가공성이나 이를 포함하는 필름의 기계적 물성 등에 영향을 미칠 수 있다. 분자량이 지나치게 작은 경우, 압출 등의 방법으로 용융 가공할 때 용융 점도가 지나치게 낮아 필름으로의 가공시 가공성이 떨어질 수 있고, 필름으로의 가공이 가능하더라도 강도 등 기계적 물성이 저하될 수 있다. 반대로 분자량이 자나치게 큰 경우, 용융 가공시 용융 점도가 지나치게 높아 필름으로의 생산성 및 가공성 등을 크게 떨어질 수 있다. The polylactic acid resin may have a number average molecular weight of about 50,000 to 200,000, preferably a number average molecular weight of about 50,000 to 150,000. In addition, the polylactic acid resin may have a weight average molecular weight of about 100,000 to 400,000, preferably a weight average molecular weight of about 100,000 to 320,000. Such molecular weight may affect the processability of the polylactic acid resin or the mechanical properties of the film including the same. When the molecular weight is too small, when melt processing by a method such as extrusion, the melt viscosity is too low may be poor workability when processing into a film, mechanical properties such as strength may be reduced even when processing to a film. On the contrary, when the molecular weight is excessively large, the melt viscosity at the time of melt processing is too high, and the productivity and workability into a film may be greatly reduced.

또한, 상기 폴리유산 수지는 수 평균 분자량(Mn)에 대한 중량 평균 분자량(Mw)의 비로 정의되는 분자량 분포(Mw/Mn)가 약 1.60 내지 3.0, 바람직하게는 약 1.80 내지 2.15일 수 있다. 상기 폴리유산 수지가 이러한 좁은 분자량 분포를 나타냄에 따라, 압출 등의 방법으로 용융 가공할 때 적절한 용융 점도 및 용융 특성을 나타내며 이로 인한 우수한 필름 압출상태 및 가공성을 나타낼 수 있으며, 상기 폴리유산 수지를 포함하는 필름이 우수한 강도 등 기계적 물성을 나타낼 수 있다. 이에 비해, 분자량 분포가 지나치게 좁아지는 경우, 압출 등을 위한 가공 온도에서 용융 점도가 지나치게 커서 필름으로서의 가공이 어려울 수 있으며, 반대로 분자량 분포가 지나치게 넓어지는 경우, 필름의 강도 등의 기계적 물성이 저하되거나 용융 점도가 지나치게 작아지는 등 용융특성이 불량하여 필름으로의 성형 자체가 어렵게 되거나 필름 압출상태가 좋지 않을 수 도 있다.In addition, the polylactic acid resin may have a molecular weight distribution (Mw / Mn) defined as a ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) of about 1.60 to 3.0, preferably about 1.80 to 2.15. As the polylactic acid resin exhibits such a narrow molecular weight distribution, it exhibits proper melt viscosity and melting characteristics when melt processing by extrusion or the like, thereby exhibiting excellent film extrusion state and processability, and include the polylactic acid resin. The film can exhibit mechanical properties such as excellent strength. On the other hand, when the molecular weight distribution is too narrow, the melt viscosity is too large at the processing temperature for extrusion, etc., it may be difficult to process as a film, on the contrary, when the molecular weight distribution is too wide, mechanical properties such as the strength of the film is reduced or It may be difficult to mold itself into the film due to poor melt characteristics such as melt viscosity is too small, or poor film extrusion.

또한, 상기 폴리유산 수지는 용융온도(Tm)가 약 145 내지 178℃, 약 160 내지 178℃, 또는 약 165 내지 175℃일 수 있다. 용융온도가 지나치게 낮아지면, 폴리유산 수지를 포함하는 필름의 내열성이 저하될 수 있고, 지나치게 높아지면 압출 등의 방법으로 용융 가공시 고온이 필요하거나 점도가 지나치게 높아져서 필름 등으로의 가공 특성이 악화될 수 있다. In addition, the polylactic acid resin may have a melting temperature (Tm) of about 145 to 178 ° C, about 160 to 178 ° C, or about 165 to 175 ° C. If the melting temperature is too low, the heat resistance of the film containing the polylactic acid resin may be lowered. If the melting temperature is too high, high temperature is required during melt processing by extrusion or the like, or the viscosity may be too high, resulting in deterioration of processing characteristics of the film. Can be.

그리고, 상기 폴리유산 수지, 예컨대 이에 포함된 블록 공중합체는 약 20 내지 55℃, 혹은 약 25 내지 55℃, 혹은 약 30 내지 55℃ 의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 이러한 폴리유산 수지가 이러한 유리 전이 온도 범위를 나타냄에 따라, 상기 수지를 포함하는 필름의 유연성이나 강도(stiffness)가 적절히 유지되어 이를 포장용 필름으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 만일, 상기 폴리유산 수지의 유리 전이 온도가 지나치게 낮은 경우, 필름의 유연성은 향상될 수 있지만 강도가 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 부적당할 수 있다. 반대로 유리 전이 온도가 지나치게 높으면, 필름의 유연성이 낮고 강도가 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.The polylactic acid resin, such as the block copolymer contained therein, has a glass transition temperature (Tg) of about 20 to 55 ° C, or about 25 to 55 ° C, or about 30 to 55 ° C. As such polylactic acid resin exhibits such a glass transition temperature range, the flexibility and stiffness of the film containing the resin can be properly maintained and it can be preferably used as a packaging film. If the glass transition temperature of the polylactic acid resin is too low, the flexibility of the film may be improved, but as the strength is too low, slipping, handling, shape retention characteristics, or blocking resistance during packaging processing using the film may be improved. The properties may be poor, and therefore, application to a packaging film may be inappropriate. On the contrary, if the glass transition temperature is too high, the film may have a low flexibility and a high strength, so that the film may not easily be folded and its marks may be lost or the adhesion to the target product may be poor in packaging. In addition, when the film is wrapped, the noise is severely generated, there may be a limit to the application to the packaging film.

한편, 상기 폴리유산 수지는 상기 폴리유산 수지의 중량에 대해, 약 1 중량% 미만의 단량체(예컨대, 폴리유산 반복단위의 제조를 위해 사용된 락티드 단량체 등)가 잔류할 수 있고, 보다 바람직하게는 약 0.01 내지 0.5 중량%의 단량체가 잔류할 수 있다. 상기 폴리유산 수지 필름은 특정한 구조적 특성을 갖는 블록 공중합체 및 이를 포함하는 폴리유산 수지와, 산화방지제를 포함함에 따라, 제조 과정 중에 사용된 락티드 단량체의 대부분이 중합에 참여하여 폴리유산 반복단위를 이루며, 상기 폴리유산 수지의 해중합 또는 분해 또한 실질적으로 일어나지 않는다. 이 때문에, 상기 폴리유산 수지 필름은 최소화된 함량의 잔류 단량체, 예를 들어, 잔류 락티드 단량체 등을 포함할 수 있다. On the other hand, the polylactic acid resin may be less than about 1% by weight of the monomer, such as lactide monomers used for the production of the polylactic acid repeat unit, relative to the weight of the polylactic acid resin, more preferably About 0.01 to 0.5% by weight of monomer may remain. The polylactic acid resin film includes a block copolymer having specific structural properties, a polylactic acid resin including the same, and an antioxidant, and thus, most of the lactide monomers used during the manufacturing process participate in polymerization to form a polylactic acid repeating unit. In addition, substantially no depolymerization or decomposition of the polylactic acid resin occurs. For this reason, the polylactic acid resin film may include a minimum amount of residual monomers, for example, residual lactide monomers.

만일, 잔류 단량체 함량이 약 1 중량% 이상이면, 폴리유산 수지 필름 가공시 취기 문제가 발생되며, 또한 필름 가공에 따른 폴리유산 수지의 분자량 감소로 최종 필름의 강도 저하를 초래하며, 특히 식품 포장용 적용시에 잔류 단량체가 흡출(bleed-out)되어 안정성 문제를 일으킬 수 있다. If the residual monomer content is about 1% by weight or more, a odor problem occurs in processing the polylactic acid resin film, and the decrease in the molecular weight of the polylactic acid resin due to the film processing causes a decrease in the strength of the final film, in particular, for food packaging applications. Residual monomers may bleed-out and cause stability problems.

상기 폴리유산 수지 필름은 산화방지제를 포함함으로서, 폴리유산 수지의 황변이 억제될 수 있으므로, 5 이하의 color-b 값을 나타낼 수 있고, 바람직하게는 2 이하의 color-b 값을 나타낼 수 있다. 만일, 상기 color-b 값이 5를 초과하면, 필름의 외관이 불량해져 상품 가치가 떨어질 수 있다. Since the polylactic acid resin film includes an antioxidant, yellowing of the polylactic acid resin may be suppressed, so that the polylactic acid resin film may exhibit a color-b value of 5 or less, and preferably a color-b value of 2 or less. If the color-b value is greater than 5, the appearance of the film may be deteriorated and commodity value may be degraded.

이하, 본 발명의 폴리유산 수지의 제조 방법을 예를 들어 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the polylactic acid resin of this invention is demonstrated more concretely, for example.

<폴리올레핀계 폴리올 구성단위의 제조><Production of Polyolefin-Based Polyol Structural Unit>

우선, 부타디엔 단량체를 공액중합하여 얻어지는 중합체(폴리 1,2-부타디엔 또는 폴리 1,3-부타디엔)의 말단에 히드록시기를 부여하고, 수소첨가화 반응을 통해 분자량 1,000 내지 3,000 범위의 액상 폴리부타디엔(hydroxyl-terminated polybutadiene: HTPB)을 형성하여 폴리올레핀계 폴리올 구성단위를 갖는 (공)중합체를 얻는다. 이는 통상적인 폴리올레핀계 폴리올 (공)중합체의 제조 방법에 따라 진행할 수 있다. First, a hydroxyl group is added to a terminal of a polymer (poly 1,2-butadiene or poly 1,3-butadiene) obtained by conjugate polymerization of a butadiene monomer, and a liquid polybutadiene having a molecular weight in the range of 1,000 to 3,000 is obtained through a hydrogenation reaction. -terminated polybutadiene (HTPB) is formed to obtain a (co) polymer with polyolefinic polyol structural units. This can be done according to a conventional method for preparing polyolefin-based polyol (co) polymers.

<폴리올레핀계 폴리올 반복단위 A의 제조><Production of Polyolefin-Based Polyol Repeating Unit A>

그 다음, 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위를 갖는 (공)중합체, 다관능기 이소시아네이트 화합물 및 우레탄 반응 촉매를 반응기에 충진시키고 가열 및 교반하여 우레탄 반응을 수행한다. 이러한 반응에 의해, 상기 이소시아네이트 화합물의 2개 이상의 이소시아네이트기와, 상기 (공)중합체의 말단 히드록시기가 결합하여 우레탄 결합을 형성한다. 그 결과, 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 상기 우레탄 결합을 매개로 선형 또는 분지형 연결된 형태의 폴리우레탄 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체가 형성될 수 있다. 이는 상술한 폴리유산 수지의 소프트세그먼트로서 포함되는 것이다. 이때, 상기 폴리우레탄 폴리올 (공)중합체는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위 (O)들이 우레탄 결합(U)을 매개로 E-U-E-U-E 또는 E-U(-E)-E-U-E의 형태로 선형 또는 분지형으로 결합되어 양 말단에 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 갖는 형태로 형성될 수 있다. Then, the (co) polymer having the polyolefin-based polyol structural unit, the polyfunctional isocyanate compound, and the urethane reaction catalyst are charged in a reactor, and the urethane reaction is performed by heating and stirring. By this reaction, two or more isocyanate groups of the isocyanate compound and the terminal hydroxyl group of the (co) polymer are bonded to form a urethane bond. As a result, a (co) polymer can be formed in which the polyolefin-based polyol structural units have a polyurethane polyol repeating unit in a linear or branched form connected through the urethane bond. This is included as a soft segment of the polylactic acid resin described above. In this case, the polyurethane polyol (co) polymer is a polyolefin-based polyol repeating units (O) are linear or branched in the form of EUEUE or EU (-E) -EUE via a urethane bond (U) at both ends It may be formed in the form having a polyolefin-based polyol repeating unit.

<폴리올레핀계 폴리올 반복단위 B의 제조><Production of Polyolefin-Based Polyol Repeating Unit B>

또한, 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위를 갖는 (공)중합체, 유산(D 또는 L-유산), 락티드(D 또는 L-락티드) 화합물 및 축합반응 또는 개환반응 촉매를 반응기에 충진시키고 가열 및 교반하여 폴리에스테르 반응 또는 개환중합 반응을 수행한다. 이러한 반응에 의해, 상기 유산(D 또는 L-유산), 락티드(D 또는 L-락티드)와, 상기 (공)중합체의 말단 히드록시기가 결합하여 에스터 결합을 형성한다. 그 결과, 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 상기 에스터 결합을 매개로 선형 또는 분지형 연결된 형태의 폴리올레핀계 폴리올(O) 및 폴리유산 수지 반복단위(L)를 갖는 (공)중합체가 형성될 수 있다. 이때, 상기 폴리올레핀계 폴리올 및 폴리유산 수지 (공)중합체는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위 (O)들이 에스터 결합(E)을 매개로 L-E-O-E-L의 형태로 선형 결합되어 양 말단에 폴리유산 수지 반복단위를 갖는 형태로 형성될 수 있다. In addition, a (co) polymer, lactic acid (D or L-lactic acid), lactide (D or L-lactide) compound having the polyolefin-based polyol structural unit, and a condensation or ring-opening reaction catalyst are charged to a reactor, heated and stirred. To carry out the polyester reaction or the ring-opening polymerization reaction. By this reaction, the lactic acid (D or L-lactic acid), lactide (D or L-lactide), and the terminal hydroxyl groups of the (co) polymer are bonded to form an ester bond. As a result, a (co) polymer having a polyolefin-based polyol (O) and a polylactic acid repeating unit (L) in a linear or branched form in which polyolefin-based polyol structural units are connected through the ester bond can be formed. In this case, the polyolefin-based polyol and polylactic acid resin (co) polymer is a form in which the polyolefin-based polyol repeating units (O) are linearly bonded in the form of LEOEL through an ester bond (E) and have a polylactic acid repeating unit at both ends. It can be formed as.

이소시아네이트 화합물의 2개 이상의 이소시아네이트기와, 상기 (공)중합체의 말단 히드록시기가 결합하여 우레탄 결합을 형성하여 L-E-O-E-L-U-L-E-O-E-L의 형태로 선형 또는 분지형 결합되어 최종 폴리유산 수지를 제조할 수 있다. Two or more isocyanate groups of the isocyanate compound and the terminal hydroxyl group of the (co) polymer may be combined to form a urethane bond to form a linear or branched bond in the form of L-E-O-E-L-U-L-E-O-E-L to prepare a final polylactic acid resin.

이때, 상기 부타디엔으로부터 얻어진 폴리올레핀계 폴리올 반복단위들은 식물 자원 등의 바이오매스에서 기원한 것으로 이루어질 수 있고, 이에 따라 폴리올레핀계 폴리올 (공)중합체는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 약 70 중량% 이상으로 상당히 높은 값일 수 있다.In this case, the polyolefin-based polyol repeating units obtained from the butadiene may be derived from a biomass such as plant resources, so that the polyolefin-based polyol (co) polymer has an organic carbon content (% C bio ) of biomass origin is about It can be a fairly high value, above 70% by weight.

상기 우레탄 반응은 통상적인 주석계 촉매, 예를 들면, 스태너스 옥토에이트 (stannous octoate), 디부틸틴 디라우레이트, 디옥틸틴 디라우레이트 등의 존재 하에 진행될 수 있다. 또한, 상기 우레탄 반응은 통상적인 폴리우레탄 수지의 제조를 위한 반응 조건 하에서 수행될 수 있다. 예컨대, 이소시아네이트 화합물과 폴리올레핀계 폴리올 (공)중합체를 질소 분위기 하에서 가한 후, 상기 우레탄 반응 촉매를 투입하여 반응온도 70 내지 80℃에서 1 내지 5시간 반응시켜 폴리올레핀 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체를 제조할 수 있다. The urethane reaction can be carried out in the presence of a conventional tin-based catalyst such as stannous octoate, dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate and the like. In addition, the urethane reaction may be carried out under reaction conditions for the production of conventional polyurethane resin. For example, after adding an isocyanate compound and a polyolefin-based polyol (co) polymer under a nitrogen atmosphere, the urethane reaction catalyst is added and reacted at a reaction temperature of 70 to 80 ° C. for 1 to 5 hours to form a (co) polymer having a polyolefin polyol repeating unit. It can manufacture.

이어서, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 갖는 (공)중합체 및 산화방지제의 존재 하에, 유산(D 또는 L-유산)을 축중합하거나, 락티드(D 또는 L-락티드)를 개환 중합하면, 상술한 블록 공중합체(혹은 이를 포함한 폴리유산 수지)와, 산화방지제를 포함하는 조성물 형태로 제조될 수 있다. 즉, 이러한 중합 반응을 거치게 되면, 산화방지제에 의해 소프트세그먼트의 산화 등에 의한 황변이 억제되면서 하드세그먼트로 포함된 폴리유산 반복단위가 형성되어, 상기 폴리유산 수지가 제조되며, 이때 적어도 일부의 폴리유산 반복단위 말단에 상기 폴리우레탄 폴리올 반복단위가 결합되어 블록 공중합체가 형성될 수도 있다. Subsequently, polycondensation of lactic acid (D or L-lactic acid) or ring-opening polymerization of lactide (D or L-lactide) in the presence of a (co) polymer having an polyolefin-based polyol repeating unit and an antioxidant, It may be prepared in the form of a block copolymer (or polylactic acid resin including the same) and a composition containing an antioxidant. That is, when undergoing such a polymerization reaction, the polylactic acid repeating unit included in the hard segment is formed while the yellowing caused by oxidation of the soft segment is suppressed by an antioxidant, thereby producing the polylactic acid resin, wherein at least a part of the polylactic acid is produced. The polyurethane polyol repeating unit may be bonded to the end of the repeating unit to form a block copolymer.

또한, 폴리올레핀계 폴리올과 락티드를 먼저 결합시킨 프리폴리머(prepolymer)를 제조한 후 이러한 프리폴리머들을 디이소시아네이트 화합물로 사슬 연장시킨 형태의 공지된 폴리유산계 공중합체나, 상기 프리폴리머들을 2관능 이상의 이소시아네이트 화합물과 반응시킨 공지된 분지형 블록 공중합체 및 이를 포함하는 수지가 형성될 수 있다. In addition, a known polylactic acid copolymer of a form in which a prepolymer in which a polyolefin-based polyol and lactide are first bonded, and then the prepolymers are chain-extended with a diisocyanate compound, or the prepolymers Known branched block copolymers reacted and resins containing them can be formed.

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. 구체적으로, 이러한 금속 촉매는 이들 금속의 카르본산염, 알콕사이드, 할로겐화물, 산화물 또는 탄산염 등의 형태로 될 수 있다. 바람직하게는 상기 금속 촉매로서, 옥틸산 주석, 티탄테트라이소프로폭사이드 또는 알루미늄트리이소프로폭사이드 등을 사용할 수 있다. Meanwhile, the lactide ring-opening polymerization reaction may be performed in the presence of a metal catalyst including alkaline earth metal, rare earth metal, transition metal, aluminum, germanium, tin or antimony. Specifically, such metal catalysts may be in the form of carbonates, alkoxides, halides, oxides or carbonates of these metals. Preferably, as the metal catalyst, tin octylic acid, titanium tetraisopropoxide, aluminum triisopropoxide, or the like can be used.

또한, 상술한 락티드 개환 중합 반응 등의 폴리유산 반복단위 형성 단계는 상기 우레탄 반응이 진행된 동일 반응기 내에서 연속적으로 진행될 수 있다. 즉, 폴리올레핀계 폴리올 중합체 및 이소시아네이트 화합물을 우레탄 반응시켜 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 갖는 중합체를 형성한 후, 이러한 반응기 내에 락티드 등의 단량체 및 촉매 등을 연속적으로 가하여 폴리유산 반복단위를 형성할 수 있다. 그 결과, 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 갖는 중합체가 개시제로 작용하면서, 상기 폴리유산 반복단위 및 이를 포함하는 폴리유산 수지가 수율 및 생산성 높게 연속적으로 제조될 수 있다. 마찬가지로, 폴리올레핀계 폴리올을 락티드의 개시제로 개환 중합 실시 후, 동일 반응기 내에서 연속적으로 이소시아네이트 화합물을 추가하여 쇄연장 중합을 실시하여 상기 폴리유산 반복단위 및 이를 포함하는 폴리유산 수지가 수율 및 생산성 높게 연속적으로 제조될 수 있다.In addition, the step of forming a polylactic acid repeating unit such as the lactide ring-opening polymerization reaction described above may be continuously performed in the same reactor in which the urethane reaction is performed. That is, the polyolefin-based polyol polymer and the isocyanate compound may be urethane reacted to form a polymer having a polyolefin-based polyol repeating unit, and then a monomer such as lactide, a catalyst, and the like may be continuously added to form a polylactic acid repeating unit. . As a result, while the polymer having a polyolefin-based polyol repeating unit serves as an initiator, the polylactic acid repeating unit and the polylactic acid resin containing the same can be continuously produced in high yield and high productivity. Similarly, after ring-opening polymerization of the polyolefin-based polyol with an initiator of lactide, chain extension polymerization is performed by continuously adding an isocyanate compound in the same reactor, so that the polylactic acid repeating unit and the polylactic acid resin including the same have high yield and productivity. It can be produced continuously.

상술한 폴리유산 수지는 특정한 하드세그먼트 및 소프트세그먼트가 결합된 블록 공중합체(폴리유산 수지)를 포함함에 따라, 폴리유산 수지의 생분해성을 나타내면서도, 보다 향상된 유연성을 나타낼 수 있다. 또한, 유연성을 부여하기 위한 소프트세그먼트가 흡출되는 것도 최소화될 수 있으며, 이러한 소프트세그먼트의 부가에 의해 필름의 내습성, 기계적 물성, 내열성, 투명성 또는 헤이즈 특성 등이 저하되는 것도 크게 줄일 수 있다.As described above, the polylactic acid resin may include a block copolymer (polylactic acid resin) in which specific hard and soft segments are bonded, thereby exhibiting biodegradability of the polylactic acid resin, but also exhibiting improved flexibility. In addition, it is possible to minimize the suction of the soft segment for imparting flexibility, it is also possible to greatly reduce the moisture resistance, mechanical properties, heat resistance, transparency or haze characteristics of the film by the addition of this soft segment.

또한, 상기 폴리유산 수지는 소정의 유리 전이 온도와, 선택적으로 소정의 용융 온도를 갖게 제조됨에 따라, 이로부터 얻어지는 필름 등이 포장용 재료로서의 최적화된 유연성 및 스티프니스를 나타낼 수 있을 뿐 아니라, 용융 가공성도 우수하게 되고, 내블로킹성 및 내열성 또한 보다 향상된다. 따라서, 이러한 폴리유산 수지는 필름 등의 포장용 재료로 매우 바람직하게 적용될 수 있다. In addition, since the polylactic acid resin is manufactured to have a predetermined glass transition temperature and optionally a predetermined melting temperature, the film or the like obtained therefrom may exhibit optimized flexibility and stiffness as a packaging material, as well as melt processability. It becomes excellent and the blocking resistance and heat resistance are further improved. Therefore, such polylactic acid resin can be very preferably applied to packaging materials such as films.

그리고, 상기 폴리유산 수지는 산화방지제와 함께 사용되어, 제조 또는 사용 과정 중의 황변이 억제될 수 있으며, 우수한 외관 및 상품을 나타내면서도, 크게 향상된 유연성 및 뛰어난 기계적 물성 등 제반 물성을 나타내는 포장용 필름의 제공을 가능케 한다. In addition, the polylactic acid resin may be used together with an antioxidant to suppress yellowing during manufacture or use, and provide a packaging film showing excellent physical properties such as excellent appearance and merchandise, and greatly improved flexibility and excellent mechanical properties. Makes it possible.

즉, 본 발명의 폴리유산 수지 필름은 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로 포함하는 폴리유산 수지를 이용하여 제조되므로 필름의 유연성이 크게 향상될 수 있다. That is, since the polylactic acid resin film of the present invention is manufactured using a polylactic acid resin including a polyolefin-based polyol repeating unit as a soft segment, flexibility of the film may be greatly improved.

또한, 하드세그먼트인 폴리유산 수지 대비 비극성인 소프트세그먼트의 폴리올레핀계 폴리올로 이루어진 수지 성분에 의하여 전체 수지 내에 함습률이 낮아져서 내습성이 크게 향상될 수 있다. In addition, by the resin component consisting of a polyolefin-based polyol of a non-polar soft segment compared to the polylactic acid resin, which is a hard segment, the moisture content is lowered in the entire resin, so that the moisture resistance can be greatly improved.

이와 같은, 폴리유산 수지를 포함하는 폴리유산 수지 필름은, 내습성, 기계적 물성, 내열성, 내블로킹성, 투명성 및 가공성 등이 우수할 뿐 아니라, 최적화된 유연성 및 강도를 나타낼 수 있고, 황변되지 않은 양호한 외관 및 친환경적 특성을 나타낼 수 있으므로, 다양한 분야의 포장용 재료로서 매우 바람직하게 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 폴리유산 수지 필름을 포함하는 포장용 필름을 제공한다.Such a polylactic acid resin film including a polylactic acid resin is excellent in moisture resistance, mechanical properties, heat resistance, blocking resistance, transparency and processability, and can exhibit optimized flexibility and strength, and is not yellowed. Since it can exhibit good appearance and environmentally friendly properties, it can be very preferably used as a packaging material in various fields. Therefore, this invention provides the packaging film containing the said polylactic acid resin film.

상기 폴리유산 수지 필름은 각 용도에 따라 다양한 두께를 가질 수 있으며, 약 5 내지 3,000㎛의 두께일 수 있다. 예컨대, 랩 필름이나 봉투 등의 포장용 필름으로 사용될 경우, 유연성, 취급성 및 강도 측면에서 약 5 내지 100㎛, 바람직하게는 약 7 내지 50㎛, 더욱 바람직하게는 약 7 내지 30㎛의 두께를 가질 수 있다. The polylactic acid resin film may have various thicknesses according to each use, and may have a thickness of about 5 to 3,000 μm. For example, when used as a packaging film such as a wrap film or an envelope, it has a thickness of about 5 to 100 μm, preferably about 7 to 50 μm, and more preferably about 7 to 30 μm in terms of flexibility, handleability and strength. Can be.

또한, 상기 폴리유산 수지 필름은 온도 20℃, 상대습도 65% 하에서, 인스트론사제 1123 UTM 만능시험기를 사용하여 연신속도 300 mm/분, 그립간 거리 100 mm의 조건으로, 폭 10 mm, 길이 150 mm인 시편에 대해 인장 시험하였을 때, 그 길이 방향 및 폭 방향의 영률 합계가 약 350 내지 750 kgf/㎟일 수 있고, 바람직하게는 약 450 내지 650 kgf/㎟, 더욱 바람직하게는 약 500 내지 600 kgf/㎟일 수 있다. 이러한 영률 합계의 범위는 상기 폴리유산 수지 필름의 최적화된 유연성 및 강도를 반영할 수 있으며, 이러한 유연성 및 강도는 상기 폴리유산 수지가 상술한 구조적 특성 및 유리 전이 온도 등을 충족함에 따른 것으로 보인다. In addition, the polylactic acid resin film was used at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65%, using a 1123 UTM universal testing machine manufactured by Instron, and having a drawing speed of 300 mm / minute and a distance of 100 mm between grips. When tensile testing is performed on specimens of mm, the total Young's modulus in the longitudinal and width directions may be about 350 to 750 kgf / mm 2, preferably about 450 to 650 kgf / mm 2, more preferably about 500 to 600 kgf / mm 2. The range of this Young's modulus sum can reflect the optimized flexibility and strength of the polylactic acid resin film, and this flexibility and strength seems to be due to the above-described structural properties, glass transition temperature and the like.

다만, 상기 영률 합계가 지나치게 낮아지는 경우, 필름의 제막 및 가공 공정시 퍼짐이나 느슨함이 발생하고 취급성, 공정 투과성, 슬릿(Slit) 가공성 또는 형태 유지 특성이 불량해질 수 있다. 또한, 랩 필름 사용시 필름의 슬립성 부족으로 이형성이 부족하게 되거나, 용기 등의 물품이나 식품을 둘러싸기 전에 필름 변형으로 효율적 포장이 어려울 수 있다. 반대로 영률 합계가 지나치게 높아지는 경우, 포장 가공시 필름이 접히는 경우 접힘선(folding line)이 그대로 남아서 외관상 좋지 않게 되거나, 포장하는 물품이나 식품의 형상에 따라 변형되지 않아 포장에 어려움을 초래할 수 있다. However, when the total Young's modulus is excessively low, spreading or loosening may occur during film forming and processing of the film, and handling, process permeability, slit processability, or shape retention characteristics may be poor. In addition, when the wrap film is used, the releasability may be insufficient due to the lack of slipperiness of the film, or it may be difficult to efficiently pack the film by deforming the film before surrounding the article or food such as a container. On the contrary, when the Young's modulus sum is excessively high, when the film is folded during the packaging process, a folding line remains as it is, and the appearance is not good, or it may not be deformed depending on the shape of the packaged article or food, resulting in difficulty in packaging.

또한, 상기 폴리유산 수지 필름은 상기 영률과 동일 조건 하에서 인장 시험하였을 때, 그 길이 방향 및 폭 방향에서 모두 약 10 kgf/㎟ 이상, 바람직하게는 약 12 kgf/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 약 15 kgf/㎟ 이상 최대 30 kgf/㎟ 이하의 초기인장강도를 가질 수 있다. 만일, 초기인장강도가 이에 못 미치는 경우, 필름의 취급성이 불량해지고, 포장 후에도 쉽게 파단되어 내용물 손상의 위험이 발생할 수 있다. In addition, when the polylactic acid resin film is subjected to a tensile test under the same conditions as the Young's modulus, in both the longitudinal direction and the width direction, about 10 kgf / mm 2 or more, preferably about 12 kgf / mm 2 or more, more preferably about 15 It may have an initial tensile strength of not less than 30 kgf / mm 2 max. If the initial tensile strength is less than this, the handleability of the film may be poor, and even after packaging, the film may be easily broken, resulting in a risk of damage to the contents.

또한, 상기 폴리유산 수지 필름은 100℃ 열풍오븐에서 1시간 처리한 때의 무게 변화율이 약 3 wt% 이하, 바람직하게는 약 0.01 내지 3.0wt%, 더욱 바람직하게는 약 0.05 내지 1.0wt%일 수 있다. 이러한 특성은 상기 폴리유산 수지 필름의 우수한 내열성 및 내흡출(Anti-bleed out) 특성 등을 반영하는 것이다. 만일, 상기 무게 변화율이 약 3 wt% 이상이면 필름의 치수안정성이 불량하게 되고, 이는 가소제, 잔류 단량체 또는 첨가제 등이 흡출됨을 의미하는 것으로 이들 성분이 포장 내용물을 오염시킬 수 있다. In addition, the polylactic acid resin film may have a weight change rate of about 3 wt% or less, preferably about 0.01 to 3.0 wt%, and more preferably about 0.05 to 1.0 wt%, when treated at 100 ° C. in a hot air oven for 1 hour. have. These properties reflect the excellent heat resistance and anti-bleed out properties of the polylactic acid resin film. If the weight change rate is about 3 wt% or more, the dimensional stability of the film becomes poor, which means that plasticizers, residual monomers, or additives are extracted, and these components may contaminate the package contents.

그리고, 상기 폴리유산 수지 필름은 헤이즈가 약 12% 이하이고, 투과율이 약 70% 이상일 수 있으며, 바람직하게는 헤이즈가 약 10% 이하이고, 투과율이 약 75% 이상이며, 더욱 바람직하게는 헤이즈가 약 8% 이하이고, 투과율이 약 80% 이상일 수 있다. 만일, 헤이즈가 지나치게 크거나 투과율이 지나치게 낮아지면, 필름 포장시 내용물을 쉽게 분간할 수 없고, 인쇄층이 사용되는 다층 필름 적용시 인쇄 이미지가 선명하게 나타나기 어렵다. The polylactic acid resin film may have a haze of about 12% or less, a transmittance of about 70% or more, preferably a haze of about 10% or less, a transmittance of about 75% or more, and more preferably a haze of About 8% or less and transmittance may be about 80% or more. If the haze is too large or the transmittance is too low, the contents cannot be easily distinguished in film packaging, and the printed image is hard to appear clearly in the multilayer film application in which the printing layer is used.

또한, 상기 폴리유산 수지 필름은 이를 포함하는 포장용 필름으로 사용할 경우, 내습성이 우수하여 고온 및 고습 환경에서 가수분해반응이 억제되어 장기간의 걸쳐 기계적 물성이 유지될 수 있다. In addition, when the polylactic acid resin film is used as a packaging film including the same, the moisture resistance is excellent, so that the hydrolysis reaction is suppressed in a high temperature and high humidity environment, thereby maintaining mechanical properties over a long period of time.

상기 폴리유산 수지 필름 및 이를 포함하는 포장용 필름은 그 효과를 저해하지 않는 범위에서 필요에 따라, 열 밀봉성이나, 수증기, 산소 또는 탄산가스 등의 가스 배리어성, 이형성, 인쇄성 등 식품 포장 재료로서 요구되는 특성이 부여될 수 있다. 이를 위해, 이러한 특성을 갖는 화합물을 필름에 배합시키거나, 상기 필름의 적어도 일면에 아크릴 수지, 폴리에스터 수지, 실리콘계 수지 등의 열가소성 수지나 대전방지제, 계면활성제, 이형제 등을 도포할 수도 있다. 또한, 다른 방법으로서, 폴리올레핀계 실런트 등과 같은 기능을 갖는 다른 필름을 공압출하여 다층 필름의 형태로 제조할 수도 있다. 기타 접착 또는 적층 등의 방법으로 다층 필름의 형태로 제조할 수도 있다. The polylactic acid resin film and the packaging film including the same may be used as food packaging materials such as heat sealability, gas barrier properties such as water vapor, oxygen or carbon dioxide, mold release property, and printability, as necessary, within a range that does not impair the effect thereof. Required properties can be given. To this end, a compound having such properties may be blended into a film, or a thermoplastic resin such as an acrylic resin, a polyester resin, a silicone resin, an antistatic agent, a surfactant, a release agent, or the like may be applied to at least one surface of the film. As another method, another film having a function such as polyolefin sealant or the like may be coextruded to be produced in the form of a multilayer film. It may also be produced in the form of a multilayer film by other adhesive or lamination methods.

한편, 상기 포장용 필름은 통상적인 방법에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 상술한 폴리유산 수지에 대해 인플레이션(inflation)법, 순차적 2축 연신법, 동시 2축 연신법 등을 적용하여 연신 필름의 형태로 형성한 후, 이를 열고정할 수 있다. 이때, 상기 연신 필름 형성 공정은 T 다이가 장착된 압출기로 상기 폴리유산 수지를 시트상으로 용융 압출하고, 이러한 시트상 용융 압출물을 냉각 및 고화하여 미연신 필름을 얻은 후, 이러한 미연신 필름을 길이 방향 및 폭 방향으로 연신하는 방법으로 진행할 수 있다. On the other hand, the packaging film may be prepared according to a conventional method. For example, inflation, sequential biaxial stretching, simultaneous biaxial stretching, and the like may be applied to the polylactic acid resin described above, and then heat-fixed. At this time, the stretched film forming step is to melt-extrude the polylactic acid resin into a sheet by an extruder equipped with a T die, and to cool and solidify the sheet-like molten extrudate to obtain an unstretched film, and then the unstretched film It can advance by the method of extending | stretching to a longitudinal direction and a width direction.

상기 필름의 연신 조건은 열수축 특성, 치수 안정성, 강도, 영률 등에 따라 적절하게 조정할 수 있다. 예컨대, 최종 제조된 포장용 필름의 강도 및 유연성의 측면에서, 연신 온도는 폴리유산 수지의 유리전이온도 이상, 결정화 온도 이하로 조절함이 바람직하다. 또한, 연신 비율은 길이 및 폭 방향으로 각각 약 1.5 내지 10배의 범위로 할 수 있고, 길이와 폭 방향 연신 비율을 서로 다르게 조절할 수도 있음은 물론이다. Stretching conditions of the film can be appropriately adjusted according to heat shrinkage characteristics, dimensional stability, strength, Young's modulus and the like. For example, in view of the strength and flexibility of the final packaging film, it is preferable that the stretching temperature is adjusted to be above the glass transition temperature and below the crystallization temperature of the polylactic acid resin. In addition, the stretching ratio may be in the range of about 1.5 to 10 times in the length and width directions, respectively, and the length and the width direction stretching ratio may be adjusted differently.

이러한 방법으로 연신 필름을 형성한 후에는, 열고정을 통해 포장용 필름을 최종 제조하는데, 이러한 열고정은 필름의 강도, 치수 안정성을 위해 100℃ 이상에서 약 10초 이상 처리하는 것이 바람직하다. After forming the stretched film in this manner, the final packaging film is prepared by heat setting, which heat treatment is preferably treated at 100 ° C. or more for about 10 seconds or more for strength and dimensional stability of the film.

상기 포장용 필름은 장기간 보관시에도 뛰어난 유연성과 투명성을 가질 뿐 아니라, 충분한 강도 등의 기계적 물성과 내흡출(Anti-bleed out) 특성 등을 나타낼 수 있다. 또한, 폴리유산 수지 특유의 친환경적 특성 및 생분해성을 나타낼 수 있다. 따라서, 이러한 포장용 필름은 다양한 분야의 포장용 재료로서 바람직하게 적용될 수 있다. 예컨대, 생활소비재 또는 식료품 일반 포장지/봉투, 냉장/냉동 식품 포장, 수축성 포장 필름, 번들 묶음용 필름, 생리대 또는 유아용품 등 위생용품 필름, 적층 필름, 수축 라벨 포장 및 스낵 포장용 매트(mat) 필름뿐만 아니라, 농업용 멀티 필름, 자동차 도막 보호 시트, 쓰레기 봉투 및 퇴비 주머니 등의 산업자재 포장용 재료로도 널리 사용될 수 있다.The packaging film not only has excellent flexibility and transparency even when stored for a long time, but may also exhibit mechanical properties such as sufficient strength and anti-bleed out properties. In addition, it can exhibit the eco-friendly properties and biodegradability peculiar to polylactic acid resin. Therefore, such a packaging film can be preferably applied as a packaging material in various fields. For example, as well as general consumer goods or grocery general packaging / envelopes, refrigerated / frozen food packaging, shrinkable packaging films, bundle films, sanitary napkins or sanitary napkins, laminate films, shrink label packaging and snack packaging mat films. In addition, it can be widely used as a packaging material for industrial materials such as agricultural multi-film, automotive film protection sheet, garbage bag and compost bag.

이와 같이, 본 발명의 폴리유산 수지는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 소프트세그먼트로 포함함에 따라, 상기 폴리유산 수지를 이용하여 제조된 필름의 유연성이 크게 향상될 수 있다. As such, the polylactic acid resin of the present invention includes a polyolefin-based polyol repeating unit as a soft segment, so that the flexibility of the film produced using the polylactic acid resin may be greatly improved.

또한, 하드세그먼트인 폴리유산 수지 대비 비극성인 소프트세그먼트의 폴리올레핀계 폴리올로 이루어진 수지 성분에 의하여 전체 수지 내에 함습률이 낮아져서 내습성이 크게 향상될 수 있다. 또한, 이러한 폴리올레핀계 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 moisture content is lowered in the entire resin by a resin component composed of a polyolefin-based polyol of a non-polar soft segment compared to the polylactic acid resin, which is a hard segment, thereby greatly improving moisture resistance. In addition, such a polyolefin-based polyol repeating unit makes it possible to provide a film showing excellent physical properties without deteriorating heat resistance, blocking resistance, mechanical properties or transparency of the polylactic acid resin or a film including the same.

또한, 다수의 폴리올레핀계 폴리올 반복단위가 우레탄 결합 또는 에스터 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결된 폴리올레핀계 폴리올 반복단위 및 폴리유산 반복단위를 포함하는 폴리유산 수지는, 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위에 의한 뛰어난 유연성을 나타내는 필름의 제공을 가능케 하면서도, 비극성 성분인 폴리올레핀계 폴리올 반복단위에 의해 전체 수지 내에 함습률을 낮추어 우수한 내습성을 가지며, 큰 분자량 및 좁은 분자량 분포를 나타내고 폴리유산 반복단위를 큰 세그먼트 크기로 포함하여, 이를 이용하여 제조된 필름이 우수한 기계적 물성, 내열성 및 내블로킹성 등을 나타낼 수 있게 한다. In addition, a polylactic acid resin comprising a polyolefin-based polyol repeating unit and a polylactic-acid repeating unit in which a plurality of polyolefin-based polyol repeating units are linearly or branched connected through a urethane bond or an ester bond, It is possible to provide a film exhibiting excellent flexibility, while having a low moisture content in the entire resin by the polyolefin polyol repeating unit, which is a nonpolar component, has excellent moisture resistance, shows a large molecular weight and a narrow molecular weight distribution, and a polylactic acid repeating unit with a large segment size. Including as, the film produced by using this can exhibit excellent mechanical properties, heat resistance and blocking resistance.

따라서, 상기 폴리유산 수지 및 이를 포함하는 폴리유산 수지 필름은 이전에 알려진 공중합체가 갖는 문제점을 모두 해결하여 우수한 제반 물성을 나타내는 동시에 크게 향상된 유연성을 가진다.
Accordingly, the polylactic acid resin and the polylactic acid resin film including the same have all the problems of the copolymers known in the art, thereby exhibiting excellent overall physical properties and greatly improving flexibility.

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.
Hereinafter, the operation and effects of the invention will be described in more detail with reference to specific examples of the invention. However, these embodiments are only presented as an example of the invention, whereby the scope of the invention is not determined.

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

1. 폴리올레핀계 폴리올 반복단위 및 그 대응 물질1. Polyolefin-based polyol repeating units and their corresponding materials

- HTPB 1.0: 부타디엔 단량체를 공액중합하여 얻어지는 중합체(폴리 1,2-부타디엔 또는 폴리 1,3-부타디엔)의 말단에 히드록시기를 부여하고, 수소첨가화 반응을 통해 얻어진 분자량 1,000의 액상 폴리부타디엔(hydroxyl-terminated polybutadiene: HTPB)-HTPB 1.0: A liquid polybutadiene having a molecular weight of 1,000 obtained by a hydrogenation reaction by imparting a hydroxyl group to the terminal of a polymer (poly 1,2-butadiene or poly 1,3-butadiene) obtained by conjugate polymerization of butadiene monomers. -terminated polybutadiene: HTPB)

- HTPB 2.0: 부타디엔 단량체를 공액중합하여 얻어지는 중합체(폴리 1,2-부타디엔 또는 폴리 1,3-부타디엔)의 말단에 히드록시기를 부여하고, 수소첨가화 반응을 통해 얻어진 분자량 2,000의 액상 폴리부타디엔(HTPB)-HTPB 2.0: Liquid polybutadiene (HTPB) having a molecular weight of 2,000 obtained by a hydrogenation reaction by imparting a hydroxyl group to the terminal of a polymer (poly 1,2-butadiene or poly 1,3-butadiene) obtained by conjugate polymerization of butadiene monomers. )

- HTPB 3.0: 부타디엔 단량체를 공액중합하여 얻어지는 중합체(폴리 1,2-부타디엔 또는 폴리 1,3-부타디엔)의 말단에 히드록시기를 부여하고, 수소첨가화 반응을 통해 얻어진 분자량 3,000의 액상 폴리부타디엔(HTPB)-HTPB 3.0: Liquid polybutadiene (HTPB) having a molecular weight of 3,000 obtained through a hydrogenation reaction by imparting a hydroxyl group to the terminal of a polymer (poly 1,2-butadiene or poly 1,3-butadiene) obtained by conjugate polymerization of butadiene monomers. )

- HTPB 5.0: 부타디엔 단량체를 공액중합하여 얻어지는 중합체(폴리 1,2-부타디엔 또는 폴리 1,3-부타디엔)의 말단에 히드록시기를 부여하고, 수소첨가화 반응을 통해 얻어진 분자량 5,000의 액상 폴리부타디엔(HTPB)-HTPB 5.0: A liquid polybutadiene (HTPB) having a molecular weight of 5,000 obtained through a hydrogenation reaction by imparting a hydroxyl group to the terminal of a polymer (poly 1,2-butadiene or poly 1,3-butadiene) obtained by conjugate polymerization of a butadiene monomer. )

- PEG 8.0: 폴리에틸렌글리콜; 수 평균 분자량 8,000PEG 8.0: polyethylene glycol; Number average molecular weight 8,000

- PBSA 11.0: 1,4-부탄디올 및 숙신산과 아디핀산의 축합체로 만들어진 지방족 폴리에스테르 폴리올; 수 평균 분자량 11,000
PBSA 11.0: aliphatic polyester polyols made of 1,4-butanediol and condensates of succinic acid and adipic acid; Number average molecular weight 11,000

2. 디이소시아네이트 화합물 및 3 관능 이상의 이소시아네이트2. Diisocyanate compounds and trifunctional or higher isocyanates

- HDI: 헥사메틸렌디이소시아네이트HDI: hexamethylene diisocyanate

- TDI: 2,4- 또는 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트(톨루엔디이소시아네이트: TDI)TDI: 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (toluene diisocyanate: TDI)

- D-L75: 바이엘사 데스모듀어(desmodur) L75 (트리메틸올프로판 + 3 톨루엔 디이소시아네이트)
D-L75: Bayer desmodur L75 (trimethylolpropane + 3 toluene diisocyanate)

3. 락티드 단량체3. Lactide Monomer

- L-락티드 또는 D-락티드: 퓨락(purac)사제, 광학순도 99.5% 이상 L-lactide or D-lactide: manufactured by Purac, with an optical purity of at least 99.5%

바이오 매스 기원의 유기 탄소로만 이루어진 단량체
Monomers composed solely of organic carbon of biomass origin

4. 산화방지제 등4. Antioxidant etc

- TNPP: 트리스(노닐페닐)포스파이트TNPP: tris (nonylphenyl) phosphite

- U626: 비스(2,4-디-t-부틸페닐)펜타에리스리톨디포스파이트U626: bis (2,4-di-t-butylphenyl) pentaerythritoldiphosphite

- S412: 테트라키스[메탄-3-(로릴티오)프로피오네이트]메탄 S412: tetrakis [methane-3- (laurylthio) propionate] methane

- PEPQ: (1,1'-비페닐)-4,4'-디일비스포스포너스산 테트라키스[2,4-비스(1,1-디메틸에틸)페닐]에스터PEPQ: (1,1'-biphenyl) -4,4'-diylbisphosphonic acid tetrakis [2,4-bis (1,1-dimethylethyl) phenyl] ester

- I-1076: 옥타데실 3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트I-1076: octadecyl 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate

- O3: 비스[3,3-비스-(4'-하이드록시-3'-tert-부틸-페닐)부탄산]글리콜 에스터
O3: bis [3,3-bis- (4'-hydroxy-3'-tert-butyl-phenyl) butanoic acid] glycol ester

제조예Production Example 1 내지 6:  1 to 6: 폴리유산Polylactic acid 수지 A 내지 F의 제조 Preparation of Resins A to F

질소가스 도입관, 교반기, 촉매투입구, 유출 콘덴서와 진공 시스템을 장착한 8 ℓ 반응기에, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량의 반응물을 촉매와 함께 충진시켰다. 촉매로는 전체 반응물 함량 대비 130 ppmw의 디부틸틴 디라우레이트를 사용하였다. 질소 기류 하에서 반응기 온도 70℃에서 2시간 동안 우레탄 반응을 진행하고, 4 kg의 L-(또는 D-)락티드를 투입하여 5회 질소 플러싱(flushing)을 실시하였다. An 8 L reactor equipped with a nitrogen gas inlet tube, stirrer, catalyst inlet, outlet condenser and vacuum system was charged with the catalyst with the components and contents as shown in Table 1 below. As the catalyst, 130 ppmw of dibutyltin dilaurate relative to the total reactant content was used. The urethane reaction was carried out at a reactor temperature of 70 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream, and 4 kg of L- (or D-) lactide was added thereto to carry out nitrogen flushing five times.

이후, 150℃까지 승온하여 L-(혹은 D-)락티드를 완전 용해하고, 촉매투입구를 통해 촉매인 틴2-에틸헥실레이트를 전체 반응물 함량 대비 120 ppmw가 되도록 톨루엔 500 ml로 희석하여 반응 용기 내에 첨가하였다. 1 kg 질소 가압 상태에서 185℃로 2시간 동안 반응을 진행하고, 인산 200 ppmw을 촉매투입구로 첨가한 후, 15분간 혼합하여 잔류촉매를 불활성화시켰다. 이어서, 0.5 torr에 도달할 때까지 진공반응을 통해 미반응 L-(혹은 D-)락티드(최초 투입량의 약 5 중량%)를 제거하였다. 획득한 수지의 분자량 특성, Tg, Tm 및 %C바이오 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
Thereafter, the temperature was raised to 150 ° C. to completely dissolve the L- (or D-) lactide, and the reaction vessel was diluted with 500 ml of toluene such that tin 2-ethylhexylate, the catalyst, was 120 ppmw of the total reactant content through the catalyst inlet. Added in. The reaction was carried out at 185 ° C. for 2 hours under 1 kg of nitrogen pressurization, 200 ppmw of phosphoric acid was added to the catalyst inlet, and then mixed for 15 minutes to inactivate the residual catalyst. Subsequently, unreacted L- (or D-) lactide (about 5% by weight of the initial dose) was removed by vacuum until it reached 0.5 torr. Molecular weight characteristics, Tg, Tm and% C bio of the obtained resin was measured and shown in Table 1.

제조예 7: 폴리유산 수지 G의 제조Preparation Example 7 Preparation of Polylactic Acid Resin G

질소가스 도입관, 교반기, 촉매투입구, 유출 콘덴서와 진공 시스템을 장착한 8ℓ 반응기에, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 HTPB2.0 865 g과 3.9 kg의 L-락티드와 0.1 kg의 D-락티드를 투입하고 5회 질소 플러싱을 실시하였다. 150℃까지 승온하여 락티드를 완전 용해하고, 촉매투입구를 통해 촉매인 틴2-에틸헥실레이트 120 ppmw를 톨루엔 500 ml로 희석하여 반응 용기 내에 첨가하였다. 이어서, 1 kg 질소 가압 상태에서 185℃로 2시간 반응을 진행하고, 인산 200 ppmw을 촉매투입구로 첨가한 후, 15분간 혼합하여 잔류촉매를 불활성화시켰다. 0.5 torr에 도달할 때까지 진공반응을 통해 미반응 L-락티드(최초 투입량의 약 5 중량부)를 제거하였다. 이 후에 촉매투입구를 통해 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 HDI와 촉매 디부틸틴 디라우레이트 120 ppmw를 톨루엔 500 ml로 희석하여 반응 용기 내에 첨가하였다. 질소분위기하에서 190℃로 1시간 동안 반응을 진행하고, 획득한 수지의 분자량 특성, Tg, Tm 및 %C바이오 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
In an 8 liter reactor equipped with a nitrogen gas inlet tube, agitator, catalyst inlet, outlet condenser and vacuum system, as shown in Table 1 below, 865 g HTPB2.0 and 3.9 kg L-lactide and 0.1 kg D-lactide And nitrogen flushing was performed five times. The temperature was raised to 150 ° C to completely dissolve the lactide, and 120 ppmw of the tin 2-ethylhexylate, diluted with 500 ml of toluene, was added to the reaction vessel through the catalyst inlet. Subsequently, the reaction was carried out at 185 ° C. for 2 hours under 1 kg nitrogen pressurization, 200 ppmw of phosphoric acid was added to the catalyst inlet, and then mixed for 15 minutes to inactivate the residual catalyst. Unreacted L-lactide (about 5 parts by weight of the initial dose) was removed via vacuum until it reached 0.5 torr. Thereafter, HDI and 120 ppmw of catalyst dibutyltin dilaurate as shown in Table 1 were diluted with 500 ml of toluene and added into the reaction vessel through the catalyst inlet. The reaction was carried out at 190 ° C. for 1 hour under a nitrogen atmosphere, and the molecular weight characteristics, Tg, Tm, and% C bio of the obtained resin were measured and shown in Table 1.

제조예 8: 폴리유산 수지 H의 제조Preparation Example 8 Preparation of Polylactic Acid Resin H

하기 표 1에 나타낸 바와 같이 HTPB2.0 885 g과 3.8 kg의 L-락티드와 0.2 kg의 D-락티드를 사용하고, 이 후에 촉매투입구를 통해 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 HDI와 D-L75를 함께 사용한 것을 제외하고는, 제조예 7과 마찬가지의 방법으로 제조하였다. 획득한 수지의 분자량 특성, Tg, Tm 및 %C바이오 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
As shown in Table 1, 885 g of HTPB2.0 and 3.8 kg of L-lactide and 0.2 kg of D-lactide were used, and then through the catalyst inlet, HDI and D-L75 as shown in Table 1 below. Except having used together, it manufactured by the method similar to manufacture example 7. Molecular weight characteristics, Tg, Tm and% C bio of the obtained resin was measured and shown in Table 1.

제조예 9: 폴리유산 수지 I의 제조Preparation Example 9 Preparation of Polylactic Acid Resin I

질소가스 도입관, 교반기, 촉매투입구, 유출 콘덴서와 진공 시스템을 장착한 8ℓ 반응기에, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 폴리올과 4 kg의 L-락티드를 투입하고 5회 질소 플러싱을 실시하였다. 150℃까지 승온하여 L-락티드를 완전 용해하고, 촉매투입구를 통해 촉매 틴2-에틸헥실레이트 120 ppmw를 톨루엔 500 ml로 희석하여 반응 용기 내에 첨가하였다. 이어서, 1 kg 질소 가압 상태에서 185℃로 2시간 반응을 진행하고, 인산 200 ppmw를 촉매투입구로 첨가한 후, 15분간 혼합하여 잔류촉매를 불활성화시켰다. 0.5 torr에 도달할 때까지 진공반응을 통해 미반응 L-락티드를 제거하였다. 획득한 수지의 분자량 특성, Tg, Tm 및 %C바이오 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
In an 8 L reactor equipped with a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, a catalyst inlet, an outlet condenser, and a vacuum system, polyol and 4 kg of L-lactide were introduced as shown in Table 1 and subjected to nitrogen flushing five times. The temperature was raised to 150 ° C. to completely dissolve the L-lactide, and 120 ppmw of the catalyst tin 2-ethylhexylate was diluted with 500 ml of toluene and added into the reaction vessel through the catalyst inlet. Subsequently, the reaction was carried out at 185 ° C. for 2 hours under 1 kg nitrogen pressurization, 200 ppmw of phosphoric acid was added to the catalyst inlet, and then mixed for 15 minutes to inactivate the residual catalyst. Unreacted L-lactide was removed by vacuum until it reached 0.5 torr. Molecular weight characteristics, Tg, Tm and% C bio of the obtained resin was measured and shown in Table 1.

제조예 10: 폴리유산 수지 J의 제조Preparation Example 10 Preparation of Polylactic Acid Resin J

폴리올 대신 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 1-도데칸올 6 g을 투입한 것을 제외하고는, 제조예 9와 마찬가지의 방법으로 제조하였다. 획득한 수지의 분자량 특성, Tg, Tm 및 %C바이오 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
The preparation was carried out in the same manner as in Production Example 9, except that 6 g of 1-dodecanol was added instead of the polyol as shown in Table 1 below. Molecular weight characteristics, Tg, Tm and% C bio of the obtained resin was measured and shown in Table 1.

제조예 11: 폴리유산 수지 K의 제조Preparation Example 11 Preparation of Polylactic Acid Resin K

질소가스 도입관, 교반기, 촉매투입구, 유출 콘덴서와 진공 시스템을 장착한 8ℓ 반응기에, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 PBSA 폴리올(폴리에스테르 폴리올)과 HDI를 투입하고 5회 질소 플러싱을 실시하였다. 촉매로는 전체 반응물 함량 대비 130 ppmw 의 디부틸틴 디라우레이트를 사용하였다. 질소 기류 하에서 반응기 온도 190℃에서 2시간 동안 우레탄 반응을 진행하고, 4 kg의 L-락티드를 투입하고, 질소 분위기에서 190℃에서 L-락티드를 완전 용해하고, 촉매투입구를 통해 전체 반응물 함량 대비 부가중합 촉매 틴2-에틸헥실레이트 120 ppmw와 에스터 및/또는 에스터 아미드 교환촉매로서 디부틸틴 디라우레이트 1,000 ppmw를 톨루엔 500 ml로 희석하여 반응 용기 내에 첨가하였다. 1 kg 질소 가압 상태에서 190℃로 2시간 동안 반응을 진행하고, 인산 200 ppmw을 촉매투입구로 첨가 및 15분간 혼합하여 잔류촉매를 불활성화시켰다. 이어서, 0.5 torr에 도달할 때까지 진공반응을 통해 미반응 L-락티드(최초 투입량의 약 5 중량)를 제거하였다. 획득한 수지의 분자량 특성, Tg, Tm 및 %C바이오 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
In an 8 L reactor equipped with a nitrogen gas inlet tube, a stirrer, a catalyst inlet, an outlet condenser, and a vacuum system, PBSA polyol (polyester polyol) and HDI were introduced as shown in Table 1 and subjected to nitrogen flushing five times. As the catalyst, 130 ppmw of dibutyltin dilaurate relative to the total reactant content was used. The urethane reaction was carried out at a reactor temperature of 190 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream, 4 kg of L-lactide was added, the L-lactide was completely dissolved at 190 ° C. in a nitrogen atmosphere, and the total reactant content was passed through the catalyst inlet. 120 ppmw of the counter addition polymerization catalyst Tin2-ethylhexylate and 1,000 ppmw of dibutyltin dilaurate as ester and / or ester amide exchange catalyst were diluted in 500 ml of toluene and added into the reaction vessel. The reaction was carried out at 190 ° C. for 2 hours under 1 kg of nitrogen pressurization, and 200 ppmw of phosphoric acid was added to the catalyst inlet and mixed for 15 minutes to inactivate the residual catalyst. Subsequently, unreacted L-lactide (about 5 weight of the initial dose) was removed by vacuum until it reached 0.5 torr. The molecular weight characteristics, Tg, Tm and% C bio of the obtained resin was measured and shown in Table 1.

실시예 1 내지 8, 및 비교예 1 내지 5: 필름의 제조Examples 1-8, and Comparative Examples 1-5: Preparation of Film

상기 제조예 1 내지 11에서 제조된 폴리유산 수지를 80℃로 6시간 동안 1 torr의 진공 하에서 감압 건조한 뒤, T 다이(die)를 장착한 지름 30 mm 단일 스크류 압출기에서 표 2에 나타낸 압출온도 조건으로 시트상으로 압출하였다. 5℃로 냉각한 드럼(drum) 위에 정전인가 캐스트(cast)하여 미연신 필름을 제작했다. 제작한 미연신 필름을 표 2에 나타낸 연신조건으로 가열롤 사이에서 길이방향으로 3배 연신한 뒤, 길이 방향 연신된 필름을 클립으로 고정하고 텐터(tenter) 내로 이끌어 폭 방향으로 4배 연신하고, 폭 방향으로 고정한 상태로 120℃, 60초간의 열처리를 진행하였다. 이를 통하여, 두께 20 ㎛의 2축 연신 폴리유산 수지 필름을 얻었다. 얻어진 필름의 평가결과를 표 2에 함께 나타내었다
The polylactic acid resins prepared in Preparation Examples 1 to 11 were dried under reduced pressure at 80 ° C. under a vacuum of 1 torr for 6 hours, and the extrusion temperature conditions shown in Table 2 in a 30 mm diameter single screw extruder equipped with a T die. Extruded into sheets. The unstretched film was produced by electrostatically casting on the drum cooled to 5 degreeC. After stretching the produced unstretched film three times in the longitudinal direction between the heating rolls under the stretching conditions shown in Table 2, the stretched lengthwise film was fixed with a clip and drawn in a tenter four times in the width direction, The heat treatment was performed at 120 ° C. for 60 seconds while being fixed in the width direction. Through this, a biaxially stretched polylactic acid resin film having a thickness of 20 µm was obtained. The evaluation result of the obtained film is shown together in Table 2.

실험예Experimental Example

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

(2) OHV(KOHmg/g): 폴리올레핀계 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)를 디클로로메탄에 용해시킨 후 아세틸화하고, 이것을 가수분해하여 생기는 아세트산을 0.1N KOH 메탄올 용액으로 적정함으로서 측정하였다. 이는 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위(또는 (공)중합체)의 말단에 존재하는 히드록시기의 개수에 대응한다. (2) OHV (KOHmg / g): The polyolefin-based polyol repeating unit (or (co) polymer) was dissolved in dichloromethane and then acetylated, and the acetic acid produced by hydrolysis was measured by titrating with 0.1 N KOH methanol solution. . This corresponds to the number of hydroxy groups present at the ends of the polyolefin polyol repeating units (or (co) polymers).

(3) Mw 및 Mn(g/mol)과, 분자량 분포(Mw/Mn): 폴리유산 수지를 클로로포름에 0.25 중량% 농도로 용해하고, 겔 침투 크로마토그래피(제조원: Viscotek TDA 305, 컬럼: Shodex LF804 * 2ea)를 이용하여 측정하였고, 폴리스티렌을 표준물질로서 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)을 각각 산출하였다. 이렇게 산출된 Mw 및 Mn으로부터 분자량 분포값을 계산하였다.(3) Mw and Mn (g / mol), molecular weight distribution (Mw / Mn): polylactic acid resin was dissolved in chloroform at a concentration of 0.25% by weight, and gel permeation chromatography (manufacturer: Viscotek TDA 305, column: Shodex LF804) * 2ea), the polystyrene was calculated as the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) as a standard. The molecular weight distribution value was calculated from Mw and Mn thus calculated.

(4) 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.(4) Tg (glass transition temperature, ° C): After using a differential scanning calorimeter (TA Instruments), the sample was melt quenched and measured by raising the temperature to 10 ° C / min. The midline of the baseline and each tangent line near the endothermic curve was Tg.

(5) 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. (5) Tm (melting temperature, ° C): After using a differential scanning calorimeter (TA Instruments), the sample was melted and quenched and then measured at a temperature of 10 ° C / min. The maximum value temperature of the melting endothermic peak of a crystal was made into Tm.

(8) 잔류 단량체(락티드) 함량(중량%): 수지 0.1 g을 클로로포름 4 ml에 녹인 후 10 ml 헥산을 넣어 필터링해서 GC분석 분석하여 정량하였다.(8) Residual monomer (lactide) content (% by weight): 0.1 g of the resin was dissolved in 4 ml of chloroform, 10 ml of hexane was added, filtered, and quantified by GC analysis.

(7) 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 함량 (wt%): 600 Mhz 핵자기공명(NMR) 스펙트로미터를 사용하여, 각 제조된 폴리유산 수지 내에 포함되는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 함량을 정량하였다.(7) Content of polyolefin-based polyol repeating unit (wt%): The content of the polyolefin-based polyol repeating unit included in each prepared polylactic acid resin was quantified using a 600 Mhz nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometer.

(8) 칩 color-b: 수지 칩에 대해 색차계(CR-410, Konica Minolta Sensing사)를 사용하여 값을 구한 후, 합계 5회 시험의 평균치를 표시하였다.(8) Chip color-b: After calculating | requiring the value using the color-difference meter (CR-410, Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) about the resin chip, the average value of 5 tests in total was displayed.

(9) 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오): ASTM D6866에 준거하고, 방사성 탄소 농도(Percent Modern; C14)에 의한 바이오매스 기원 물질 함유율 시험으로부터, 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율을 측정하였다. (9) Organic carbon content rate of biomass origin (% C bio ): Based on ASTM D6866, the organic carbon content rate of biomass origin is measured from the biomass origin material content test by radiocarbon concentration (Percent Modern; C14). It was.

(9) 압출상태 및 용융점도: 미연신 시트 제작을 위해 T 다이(die)를 장착한 지름 30 mm 단일 스크류 압출기에서 폴리유산 수지를 200 내지 250℃ 압출온도 조건으로 시트상으로 압출하여 5℃로 냉각한 드럼(drum)위에 정전인가 캐스트(cast)하였다. 이때, 시트상 토출물의 용융 점도를 미국 피지카(Physica) 사의 피지카 레오미터(Physica Rheometer)를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 25 mm 평행 플레이트형(Parallel plate type) 전단력을 가하는 도구를 통해, 토출물의 최초 온도를 유지하면서 전단율(shear rate, 1/s)=1에서 용융 수지의 용융점도(Complex viscosity, Pa·s)를 상기 피지카 레오미터(Physica Rheometer)로 측정하였고, 용융점도의 상태(압출상태)를 다음의 기준에 따라서 평가하였다.(9) Extrusion State and Melt Viscosity: Polylactic acid resin was extruded into a sheet at a temperature of 200 to 250 ° C. at a temperature of 5 ° C. in a 30 mm diameter single screw extruder equipped with a T die for producing an unstretched sheet. The electrostatic application was cast on the cooled drum. At this time, the melt viscosity of the sheet-like discharge was measured using a Physica Rheometer of Physica, USA. Specifically, using a tool applying a 25 mm parallel plate type shear force, the melt viscosity of the molten resin at shear rate (1 / s) = 1 while maintaining the initial temperature of the discharged material (Complex viscosity, Pa) S) was measured with the Physica Rheometer, and the state of melt viscosity (extrusion state) was evaluated according to the following criteria.

◎: 용융점도가 양호하여 냉각드럼에 권취가 양호함, ◎: good melt viscosity and good winding on cooling drum,

○: 용융점도가 약간 낮아서 어렵지만 권취는 가능함, ○: melt viscosity is slightly low, but winding is possible,

×: 용융점도가 너무 낮아서 권취가 불가능함.X: Melt viscosity is too low and winding is impossible.

(10) 초기인장강도(kgf/㎟) MD, TD: 길이 150 mm, 폭 10 mm인 필름 샘플을 온도 20℃, 습도 65 %RH의 분위기에서 24시간 동안 숙성하고, ASTM D638에 준하여 UTM(제조사: INSTRON) 만능시험기를 사용하여 연신속도 300 mm/분, 그립간 거리 100 mm 조건으로 인장강도를 측정하였다. 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다. 필름의 길이방향을 MD, 폭방향을 TD로 표시하였다.(10) Initial tensile strength (kgf / mm2) MD, TD: 150 mm long, 10 mm wide film samples were aged for 24 hours in an atmosphere of temperature 20 ℃, humidity 65% RH, and UTM (manufactured by ASTM D638). : Tensile strength was measured using an INSTRON) universal testing machine under the conditions of drawing speed 300 mm / min, distance between grips 100 mm. The average value of 5 tests in total was expressed as a result. The longitudinal direction of the film was represented by MD and the width direction by TD.

(11) 신율 (%) MD, TD: 상기 (6)의 인장강도와 같은 조건에서 필름이 파단할 때까지의 신율을 측정하여 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다. 필름의 길이방향을 MD, 폭방향을 TD로 표시하였다.(11) Elongation (%) MD, TD: The elongation until break of the film was measured under the same conditions as the tensile strength of (6) above, and the average value of the five tests in total was expressed as a result. The longitudinal direction of the film was represented by MD and the width direction by TD.

(12) F5(kgf/㎟) MD, TD: 상기 (6)의 인장시험으로 얻어진 응력-왜곡 곡선에서 5% 변형시의 응력의 점을 접점으로 하는 접선의 경사를 구하고, 이 경사로부터 얻어지는 5% 신장시의 응력의 값을 구하고, 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다. 필름의 길이방향을 MD, 폭방향을 TD로 표시하였다.(12) F5 (kgf / mm 2) MD, TD: From the stress-distortion curve obtained in the tensile test of (6) above, the slope of the tangent line which is the point of stress at the time of 5% deformation is obtained, and 5 obtained from this slope is obtained. The value of the stress at the time of% elongation was calculated | required, and the average value of 5 times of tests in total was expressed as a result. The longitudinal direction of the film was represented by MD and the width direction by TD.

(13) F100(kgf/㎟) MD: 상기 (6)의 인장시험으로 얻어진 응력-왜곡 곡선에서 100% 변형시의 응력의 점을 접점으로 하는 접선의 경사를 구하고, 이 경사로부터 얻어지는 100% 신장시의 응력의 값을 구하고, 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다. 필름의 길이방향 MD에 대해서만 측정하였다. (13) F100 (kgf / mm2) MD: From the stress-distortion curve obtained in the tensile test of (6) above, the slope of the tangent line which is the point of stress at the time of 100% deformation is obtained, and 100% elongation obtained from this slope is obtained. The value of the stress at the time was calculated | required, and the average value of 5 times of tests in total was expressed as a result. Measurement was made only for the longitudinal MD of the film.

(14) 영률(kgf/㎟) MD, TD: 상기 (6)의 인장시험과 동일한 시편으로 ASTM D638에 준하여 UTM(제조사: INSTRON) 만능시험기를 사용하여 연신속도 300 mm/분, 그립간 거리 100 mm 조건으로 영률를 측정하였다. 합계 5회 시험의 평균치를 결과치로 표시하였다. 이러한 영률 값, 특히, 길이 및 폭 방향에서 측정한 영률의 합계 값은 필름의 유연성에 대응하는 것으로, 영률 합계 값이 낮을수록 유연성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 필름의 길이방향을 MD, 폭 방향을 TD로 표시하였다.(14) Young's modulus (kgf / mm2) MD, TD: The same specimen as the tensile test of (6) above, using a UTM (manufacturer: INSTRON) universal testing machine according to ASTM D638, elongation rate 300 mm / min, distance between grips 100 Young's modulus was measured in mm conditions. The average value of 5 tests in total was expressed as a result. These Young's modulus values, in particular, the total value of the Young's modulus measured in the length and width directions correspond to the flexibility of the film, it can be confirmed that the lower the Young's modulus total value is excellent in flexibility. The longitudinal direction of the film was represented by MD and the width direction by TD.

(15) 물결무늬(가로줄): 서로 분자량 차이가 나는 두 종류의 수지 또는 수지와 가소제를 컴파운딩하여 필름을 압출하였을 때, 용융점도 차이에 의해 발생되는 물결무늬 정도를 A4 크기 필름 샘플에서 다음의 기준에 따라서 평가하였다.(15) Moiré (Horizontal): When the film is extruded by compounding two kinds of resins having different molecular weights or resins and plasticizers, the degree of moiré caused by the difference in melt viscosity is measured in the A4 size film sample. Evaluation was made according to the standard.

◎: 물결무늬(가로줄) 발생 없음,◎: no wave pattern

○: 3개 이내의 물결무늬(가로줄) 발생, (Circle) the occurrence of the water wave within three

×: 5개 이상의 물결무늬(가로줄) 발생.X: Five or more wave patterns (lines) occur.

(16) 100℃ 무게변화율(%): 사전에 필름 샘플을 온도 23℃, 습도 65 %RH의 분위기에서 24시간 동안 숙성하고, 열처리전 중량을 측정하였다. 이후, 100℃의 열풍 오븐 중에서 60분간 처리한 뒤 재차 처리전과 동일한 조건으로 숙성을 실시한 후 중량을 측정하였다. 열처리 전후에서 중량변화에 대한 처리전의 중량 비율로 결과치를 산출하였다. (16) 100 ° C. weight change rate (%): The film sample was aged for 24 hours in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% RH, and the weight before heat treatment was measured. Thereafter, the mixture was treated in a hot air oven at 100 ° C. for 60 minutes, and aged again under the same conditions as before the treatment, and then weighed. The results were calculated from the weight ratio before and after the heat treatment before and after the weight change.

(17) 핀홀 발생 및 내흡출 특성: 상기 (12)의 열처리 후 필름 샘플의 표면을 관찰하여 핀홀 발생 여부를 측정하였다. 또한, 촉감에 의해 저분자량 가소제 성분이 필름표면으로 흡출된 정도를 A4 크기 필름 샘플에서 다음의 기준에 따라서 평가하였다.(17) Pinhole Generation and Absorption Resistance Characteristics: After the heat treatment of (12), the surface of the film sample was observed to determine whether pinholes were generated. In addition, the degree to which the low molecular weight plasticizer component was absorbed to the film surface by the touch was evaluated according to the following criteria in the A4 size film sample.

◎: 핀홀 및 흡출 발생 없음, ◎: no pinhole and no aspiration,

○: 핀홀 5개 이내 또는 흡출 발생 있으나 심하지 않음, ○: less than 5 pinholes or aspiration, but not severe,

×: 핀홀 5개 이상 또는 흡출 발생 심함.X: Five or more pinholes or severe aspiration generation.

(18) 헤이즈(%) 및 투과율(%): 사전에 필름 샘플을 온도 23℃, 습도 65 %RH의 분위기에서 24시간 동안 숙성하고, JIS K7136에 준하여 헤이즈 미터(모델명: 일본 NDH2000)를 이용해 다른 부분 3군데에 대해 측정하여 평균치를 결과치로 산출하였다. (18) Haze (%) and transmittance (%): The film samples were aged for 24 hours in an atmosphere of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65% RH in advance, followed by other methods using a haze meter (model name: Japan NDH2000) according to JIS K7136. It measured about three parts and computed the average value as a result.

(19) 내블로킹성: 스탬핑 호일의 COLORITP타입(쿨츠사제)을 사용하여, 필름 샘플의 대전방지면과 인쇄면을 맞추고 40℃의 온도 및 1Kg/cm2 압력 하에서 24시간 동안 방치한 후, 대전방지층과 인쇄면의 블로킹 상태를 관찰하였다. 이러한 관찰 결과를 토대로 하기와 같은 기준으로 대전방지층(A층)과 인몰드용 전사박의 인쇄면과의 내블로킹성을 평가하였다. 이때, ○까지가 실용성능을 만족한다.(19) Blocking resistance: Using the COLORIPTP type (manufactured by Coolz) of the stamping foil, the antistatic surface of the film sample was aligned with the printing surface, and left for 24 hours at a temperature of 4O &lt; 0 &gt; C and a pressure of 1Kg / cm &lt; 2 &gt; The blocking state of the prevention layer and the printing surface was observed. Based on these observations, the blocking resistance between the antistatic layer (A layer) and the printing surface of the in-mold transfer foil was evaluated. At this time, up to ○ satisfies the practical performance.

◎:변화없음, ◎: No change

○: 약간의 표면 변화 있음(5% 이하), ○: slight surface change (5% or less),

×: 5% 초과 박리 X: 5% or more peeling

(20) 필름의 황변 착색도: 필름 샘플을 파쇄기로 분쇄하여 120℃에서 제습 건조 및 결정화한 후, 소형 단일 스크류 압출기(Haake사, Rheomics 600 extruder)에 의해 약 200℃에서 용융하고 다시 칩(chip)화 하였다. 상기 필름 가공 전/후의 칩의 Color-값의 차이를 측정하여 하기 기준에 의해 황변 착색도를 평가하였다. (20) Yellowness of film: The film sample is crushed by a crusher, dehumidified, dried and crystallized at 120 DEG C, and then melted at about 200 DEG C by a small single screw extruder (Rheomics 600 extruder, Haake) and chip again. It was made. The difference of the color value of the chip | tip before and after the said film processing was measured, and the yellowing coloring degree was evaluated by the following reference | standard.

◎: 2이하로 황변 거의 없음, ◎: less than 2 yellowing,

○: 5이하로 황변 약간 발생됨, ○: yellowing slightly below 5,

×: 5초과로 황변 발생 심함.X: Yellowing is severe in excess of 5 seconds.

(21) 내습 인장강도 유지율(%): 길이 150 mm, 폭 10 mm인 필름 샘플을 온도 40℃, 습도 90%RH의 분위기에서 30일 경과 후에 초기 인장강도 변화를 측정하였다.(21) Moisture resistance retention rate (%): The initial tensile strength change was measured after 30 days elapsed in a film sample having a length of 150 mm and a width of 10 mm in a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH.

수지
A
Suzy
A
수지
B
Suzy
B
수지
C
Suzy
C
수지
D
Suzy
D
수지
E
Suzy
E
수지 FResin F 수지
G
Suzy
G
수지
H
Suzy
H
수지
I
Suzy
I
수지
J
Suzy
J
수지
K
Suzy
K
HTPB 2.0(g)HTPB 2.0 (g)   475 475     104 104   865 865 885 885       HTPB 1.0(g)HTPB 1.0 (g)     231 231 208 208               HTPB 3.0 (g)HTPB 3.0 (g) 490 490                     HTPB 5.0(g)HTPB 5.0 (g)           1607 1607           PEG 8.0 (g)PEG 8.0 (g)                 24002400     PBSA 11.0 (g)PBSA 11.0 (g)                     800800 HDI (g)HDI (g) 17 17 32 32   19 19 2 2 122 122 55 55 3 3     9.59.5 TDI (g)TDI (g)     36 36                 D-L75 (g)D-L75 (g)               3 3       NCO/OHNCO / OH 0.650.65 0.850.85 0.920.92 0.550.55 0.50.5 0.960.96 0.80.8       0.80.8 OHV(KOHmg/g)OHV (KOHmg / g) 9 9 6 6 7  7 29  29 7 7 2 2 44 44 4747   33 TNPP (g)TNPP (g)     44          22       U626 (g)U626 (g) 22 33     66 9.69.6  0.80.8     33   PEPQ (g)PEPQ (g)       44               S412 (g)S412 (g)       22               I-1076 (g)I-1076 (g)   1One                   O3 (g)O3 (g) 22                     L-락티드(g)L-lactide (g) 40004000   40004000   40004000 40004000 39003900 38003800 40004000 40004000 40004000 D-락티드(g)D-lactide (g)   40004000   40004000     100100 200200       산화방지제
함량(ppmw)
Antioxidant
Content (ppmw)
10001000 10001000 10001000 15001500 15001500 24002400 200200 500500 00 750750 00
IV (dl/g)IV (dl / g) 0.950.95 1.381.38 1.51.5 0.660.66 0.90.9 1.251.25     0.20.2 1.551.55   Mn
(×1,000, g/mol)
Mn
(× 1,000, g / mol)
7575 120120 145145 6262 7070 6161 129129 121121 1414 128128 6565
Mw
(×1,000, g/mol)
Mw
(× 1,000, g / mol)
165165 240240 320320 108108 152152 110110 280280 340340 2626 295295 185185
MWDMWD 2.22.2 2.0 2.0 2.2 2.2 1.7 1.7 2.2 2.2 1.8 1.8 2.2 2.2 2.7 2.7 1.9 1.9 2.3 2.3 2.8 2.8 Tg (℃)Tg (℃) 5050 4949 5454 5555 4646 3030 4040 4242 1515 6565 1818 Tm (℃)Tm (℃) 171171 168168 174174 174174 164164 145145 155155 153153 130130 176176 85, 16585, 165 Color bColor b 33 22 22 33 55 88 88 77 55 44 1313 폴리올레핀계 폴리올 반복단위 함량(wt%)Polyolefin polyol repeat unit content (wt%) 11%11% 11%11% 6%6% 5%5% 15%15% 30%30% 19%19% 18%18% 39%39% 0%0% 18%18% 잔류 단량체함량(중량%)Residual monomer content (wt%) 0.450.45 0.40.4 0.30.3 0.650.65 0.550.55 0.780.78 0.920.92 0.880.88 88 0.30.3 2.52.5 바이오 매스 C의 중량%
(ASTM D6866)
Weight percent of biomass C
(ASTM D6866)
88%88% 90%90% 92%92% 94%94% 85%85% 69%69% 79%79% 81%81% 57%57% 97%97% 78%78%

  실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 수지 1 (wt%)Resin 1 (wt%) A 100A 100 B 100B 100 C 100C 100 D 100D 100 E 100E 100 F 50F 50 G 100G 100 H 100H 100 J 100J 100 I 40I 40 PDO 10PDO 10 PBSA 10PBSA 10 K 100K 100 수지 2 (wt%)Resin 2 (wt%)           J 50J 50       J 60J 60 J 90J 90 J 90J 90   압출온도
(℃)
Extrusion temperature
(℃)
220220 230230 240240 200200 200200 230230 200200 240240 240240 200200 200200 200200 200200
용융점도 (Paㅇs)Melt Viscosity (Pao) 10001000 15001500 20002000 550550 10001000 14001400 15001500 25002500 20002000 250250 12001200 14001400 14001400 압출상태Extrusion State XX 연신온도
(℃)
Drawing temperature
(℃)
8181 8080 8080 9595 8080 8585 9090 9090 8080 8080 8080 8080 8080
연신시간 (sec)Drawing time (sec) 2020 2020 2020 3030 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 연신비율Elongation ratio 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 3×43 × 4 필름두께
(um)
Film thickness
(um)
2020 2020 2020 2121 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020
초기인장강도(kgf/㎟) MDInitial tensile strength (kgf / ㎡) MD 1010 1313 1515 1010 1111 1313 1414 1010 2020 2.52.5 1515 99 77 초기인장강도(kgf/㎟) TDInitial tensile strength (kgf / ㎡) TD 1212 1818 2222 1414 1313 1818 1111 1212 2626 3.13.1 1818 1010 88 인장강도 합계
(kgf/㎟)
Tensile Strength Total
(kgf / ㎡)
2121 3131 3737 2323 2424 3131 2525 2121 4646 5.65.6 3333 1919 1515
신율(%) MDElongation (%) MD 100100 130130 120120 124124 140140 142142 160160 6565 124124 152152 145145 135135 212212 신율(%) TDElongation (%) TD 6565 6060 7070 7272 9090 8888 9898 4545 8686 8989 6666 9898 105105 F5
(kgf/㎟) MD
F5
(kgf / mm2) MD
55 88 99 4.54.5 4.54.5 7.57.5 8.58.5 5.55.5 9.89.8 1.51.5 8.78.7 7.97.9 55
F5
(kgf/㎟) TD
F5
(kgf / ㎡) TD
88 1010 1010 77 77 1111 7.57.5 5.35.3 1212 2.12.1 1111 9.89.8 6.56.5
F100
(kgf/㎟) MD
F100
(kgf / mm2) MD
7.27.2 1313 1212 66 1010 14.214.2 4.84.8 4.54.5 1717 1.81.8 5.65.6 6.16.1 4.24.2
영률
(kgf/㎟) MD
Young's modulus
(kgf / mm2) MD
296296 260260 160160 222222 210210 223223 185185 320320 386386 179179 338338 327327 150150
영률
(kgf/㎟) TD
Young's modulus
(kgf / ㎡) TD
320320 310310 418418 319319 240240 244244 202202 355355 460460 241241 419419 412412 165165
영률 합계 (kgf/㎟)Young's modulus total (kgf / ㎡) 616616 570570 578578 541541 450450 467467 387387 675675 846846 420420 757757 739739 315315 물결무늬Wave pattern XX 핀홀 발생Pinhole generation XX XX 100℃ 무게 변화율(%)100 ℃ weight change rate (%) 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.40.4 0.30.3 0.40.4 2.52.5 1.31.3 0.20.2 66 5.15.1 5.55.5 7.27.2 블리드
아웃
Bleed
out
XX XX
헤이즈 (%)Haze (%) 99 88 55 55 1212 88 1111 1212 0.70.7 0.70.7 1313 1616 2.12.1 투과율 (%)Transmittance (%) 8080 8181 8484 8484 7878 8080 7878 7676 9494 8787 7070 6868 8484 내블로킹성Blocking resistance XX XX 황변 착색도Yellowing Coloration XX XX XX XX 내습 인장강도
유지율(%)
Moisture Resistance Tensile Strength
% Retention
9191 9292 8686 8585 9494 9696 9797 9898 7878 6969 7272 7575 5050

상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 5 또는 실시예 7 내지 8은 폴리유산 수지 내의 유연화 성분(폴리올레핀계 폴리올 반복단위)의 함량이 5 내지 35wt%이고, color b 값이 낮고, 적정 함량의 산화 방지제를 포함하며, 중량 평균 분자량 100,000 내지 400,000, 분자량 분포 1.80 내지 3.0, Tg 20 내지 55℃ 및 Tm 145 내지 178℃ 등의 물성을 갖는 본 발명의 폴리유산 수지를 포함하는 것이다. 또한, 실시예 6은 본 발명의 범위에 속하는 폴리유산 수지(수지 F) 및 일반적인 폴리유산 수지(수지 J)과 산화 방지제가 혼합된 조성물을 이용하여 제조된 것이다.Referring to Table 2, Examples 1 to 5 or Examples 7 to 8 has a content of the softening component (polyolefin-based polyol repeating unit) in the polylactic acid resin is 5 to 35wt%, low color b value, It includes an antioxidant, and includes a polylactic acid resin of the present invention having physical properties such as weight average molecular weight of 100,000 to 400,000, molecular weight distribution of 1.80 to 3.0, Tg 20 to 55 ° C, and Tm 145 to 178 ° C. In addition, Example 6 was manufactured using the composition which mixed the polylactic acid resin (resin F) and general polylactic acid resin (resin J) and antioxidant which fall within the scope of the present invention.

이러한 실시예 1 내지 8의 필름은 모두 길이 및 폭 방향에서 초기인장강도가 10 kgf/㎟ 이상으로서 우수한 기계적 물성을 가질 뿐 아니라, 길이 및 폭 방향의 영률 합계가 750 kgf/㎟ 이하로서 우수한 유연성을 나타냄이 확인되었다. 또한, 이러한 영률 합계가 지나치게 낮지도 않고 적절한 범위를 유지하여, 강도도 적절한 수준을 나타냄이 확인되었다. 그리고, 100℃ 열풍오븐에서 1시간 처리한 때의 무게 변화율이 3 wt% 이하이고, 헤이즈가 12% 이하 및 투과율이 75% 이상이며, 내블로킹성 또한 우수하게 되는 등 투명성, 헤이즈, 내블로킹성 및 내열성 등의 제반 물성이 우수함이 확인되었다. 또한, 실시예 1 내지 8의 필름은 외관도 양호하였고, 열안정성이 우수하여 필름 압출 공정후에도 color-b값 변화(황변 착색도)가 심하지 않았고, 특히 필름의 내습성이 탁월하였다. The films of Examples 1 to 8 all have excellent mechanical properties with an initial tensile strength of 10 kgf / mm 2 or more in the length and width directions, and also have excellent flexibility with a Young's modulus of 750 kgf / mm 2 or less in the length and width directions. Indication was confirmed. In addition, it was confirmed that such a Young's modulus sum was not too low and maintained an appropriate range, and the intensity | strength also showed an appropriate level. In addition, the weight change rate when treated in a 100 ° C. hot air oven for 1 hour is 3 wt% or less, the haze is 12% or less, the transmittance is 75% or more, and the blocking resistance is also excellent, such as transparency, haze and blocking resistance. And excellent physical properties such as heat resistance. In addition, the films of Examples 1 to 8 were also good in appearance and excellent in thermal stability, so that even after the film extrusion process, the color-b value change (yellowing coloration) was not severe, and the moisture resistance of the film was particularly excellent.

이에 비해, 일반적인 폴리유산 수지 J로 제조된 비교예 1의 필름은 길이 및 폭 방향 영률의 합계가 750 kgf/㎟을 초과함으로서 유연성이 충분치 못하고, 내습성이 불량하여 포장용 필름으로서 사용되기 어려웠다. 또한, 이러한 수지 J와 수지 I를 함께 사용하여 제조된 비교예 2의 필름의 경우에는, 두 수지 간의 용융점도 차이가 너무 커서 압출상태가 불량하였고, 최종 필름에 물결무늬가 발생하는 문제 또한 발생하였다. 더구나, 높은 잔류 락티드 함랑으로 인해, 필름상에 핀홀이 발생하여 필름외관이 불량하였고, 내블로킹성 및 내습성 불량 등의 문제가 발생하였으며, 초기 인장강도, 투과율 및 황변 착색도도 불량하였다. On the other hand, the film of Comparative Example 1 made of general polylactic acid resin J had a total length and width direction Young's modulus exceeding 750 kgf / mm 2, which was insufficient in flexibility and poor in moisture resistance, making it difficult to be used as a packaging film. In addition, in the case of the film of Comparative Example 2 prepared by using the resin J and the resin I together, the difference in melt viscosity between the two resins is too large, the extrusion state is poor, and the problem that a wave pattern occurs in the final film also occurred . Moreover, due to the high residual lactide dilution, pinholes were generated on the film, resulting in poor film appearance, poor blocking resistance and poor moisture resistance, and poor initial tensile strength, transmittance, and yellowing coloration.

그리고, 비교예 3 및 4는 수지 내 유연화 성분인 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 사용하지 않고, 가소제 성분으로 각각 수 평균 분자량 2,400의 폴리(1,3-프로판디올)과 수 평균 분자량 11,000의 1,4-부탄디올 및 숙신산과 아디핀산의 축합체로 만들어진 지방족 폴리에스테르 폴리올을 수지 J에 단순히 컴파운딩 혼합하여 필름화한 것이다. 이러한 비교예 4 및 5의 필름은 상기 가소제 성분의 수지 내 분산 정도가 완전치 않아서 필름의 헤이즈가 높고, 황변착색도가 불량하였으며, 시간의 경과 후 필름 표면에서 가소제 성분이 블리드 아웃되는 현상이 발견되었고, 내습성이 불량하였다.In Comparative Examples 3 and 4, poly (1,3-propanediol) having a number average molecular weight of 2,400 and 1,4 having a number average molecular weight of 11,000, respectively, were used as plasticizer components without using a polyolefin-based polyol repeating unit which is a resin softening component. An aliphatic polyester polyol made of a butanediol and a condensate of succinic acid and adipic acid is simply compounded and mixed into resin J into a film. The films of Comparative Examples 4 and 5 were not completely dispersed in the resin of the plasticizer component, so that the haze of the film was high, the yellowing color was poor, and the plasticizer component was bleeded out from the surface of the film after a lapse of time. , Moisture resistance was poor.

또한, 비교예 5의 필름은 폴리에스테르 폴리올 반복단위가 도입되고 분자량 분포가 넓은 공중합체로 제조된 것이다. 이러한 필름은 유연화 성분인 폴리우레탄이 작은 세그먼트 크기로 랜덤하게 도입됨에 따라 비교적 우수한 유연성을 나타내기는 하였으나, 폴리유산 반복단위가 비교적 작은 세그먼트 크기로 도입됨에 따라, 낮은 Tm 등에 의한 열악한 내열성을 나타내고, 블로킹 문제로 필름화가 어려움이 확인되었다. 또한, 유연화 성분의 형성을 위해 사용된 폴리에스테르 폴리올과 폴리유산의 낮은 상용성으로 인해 필름의 헤이즈 값이 높고 낮은 투명성을 나타냄이 확인되었으며, 수지 제조 중의 에스테르 및/또는 에스테르 아미드 교환 반응에 의해 분자량 분포가 넓어져 용융특성이 불균일하고 필름 압출상태 불량 및 기계적 물성 저하를 초래함이 확인되었고, 내습성이 매우 불량하였다. In addition, the film of Comparative Example 5 is a polyester polyol repeating unit is introduced, the molecular weight distribution is wide It is made of a copolymer. Such films showed relatively good flexibility as the softening component polyurethane was randomly introduced into a small segment size, but exhibited poor heat resistance due to low Tm and blocking as polylactic acid repeating units were introduced into a relatively small segment size. Difficulties in filming were identified as a problem. In addition, the low compatibility of the polyester polyol and polylactic acid used for the formation of the softening component was found to result in high haze value and low transparency of the film, and the molecular weight was determined by the ester and / or ester amide exchange reaction during resin production. It was confirmed that the distribution was wide, resulting in non-uniform melting characteristics, poor film extrusion state, and lowered mechanical properties, and very poor moisture resistance.

또한, 비교예 3 내지 5의 필름은 높은 잔류 락티드 함량 및 비교적 높은 color-b 값 등으로 인해, 필름 상태에서도 상당한 외관의 불량이 관찰되었고, 상업적으로 적용하기 부적절한 100℃ 무게 변화율 등이 관찰되었다. 또한, 비교예 5 의 필름은 수지 제조 중에 과량의 촉매 사용이 요구됨에 따라, 필름 제조 또는 사용 중에 폴리유산 수지의 분해가 유도되는 것으로 보이며, 이 때문에 필름의 황변착색도가 불량하고, 핀홀 생성 또는 고온에서의 무게 변화율을 높여 필름의 안정성이 열악한 것으로 확인되었다. In addition, due to the high residual lactide content, relatively high color-b value, and the like of the films of Comparative Examples 3 to 5, significant appearance defects were observed even in the film state, and a weight change rate of 100 ° C., which is inappropriate for commercial application, was observed. . In addition, as the film of Comparative Example 5 requires the use of an excessive amount of catalyst during the preparation of the resin, it appears that the decomposition of the polylactic acid resin is induced during the production or use of the film. It was confirmed that the stability of the film was poor by increasing the weight change rate at.

Claims (18)

하기 화학식 1의 폴리유산 반복단위를 포함하는 하드세그먼트, 및
하기 화학식 2의 폴리올레핀계 폴리올 구성단위들이 우레탄 결합을 매개로 선형 또는 분지형으로 연결되어 있는 폴리올레핀계 폴리올 반복단위를 포함하는 소프트세그먼트를 포함하며,
하기 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소 함유율(%C바이오)이 60 중량% 이상인 폴리유산 수지; 및
산화방지제를 상기 폴리유산 반복단위의 형성을 위한 단량체 첨가량에 대해, 1,000 내지 1,500 ppmw의 함량으로 포함하는 폴리유산 수지 필름:
[화학식 1]
Figure 112019065408209-pat00011

[화학식 2]
Figure 112019065408209-pat00012

[수학식 1]
%C바이오 = (폴리유산 수지의 탄소 원자 중 12C 동위원소에 대한 14C 동위원소 중량비)/ (바이오 매스 기원 표준 물질의 탄소 원자 중 12C 동위원소에 대한 14C 동위원소 중량비)
상기 화학식 1 및 2에서, n은 700 내지 5,000의 정수이고, m+l은 5 내지 200의 정수이다.
A hard segment comprising a polylactic acid repeating unit represented by Formula 1 below;
The polyolefin-based polyol structural units of Formula 2 include a soft segment including a polyolefin-based polyol repeating unit connected linearly or branched through a urethane bond,
Polylactic acid resin having an organic carbon content rate (% C bio ) of biomass origin defined by Equation 1 below 60% by weight or more; And
A polylactic acid resin film comprising an antioxidant in an amount of 1,000 to 1,500 ppmw based on the amount of monomer added for forming the polylactic acid repeating unit:
[Formula 1]
Figure 112019065408209-pat00011

[Formula 2]
Figure 112019065408209-pat00012

[Equation 1]
% C = Bio (poly 14 C isotope ratio by weight of the 12 C isotope of carbon atoms of the lactic acid resin) / (14 C isotope ratio by weight of the bio-12 C isotope of carbon atoms of the mass origin standard)
In Chemical Formulas 1 and 2, n is an integer of 700 to 5,000, m + 1 is an integer of 5 to 200.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지의 탄소 원자 중 14C 동위원소의 함량이 7.2×10-11 중량% 내지 1.2×10-10 중량%인 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The polylactic acid resin film having a content of 14 C isotopes in the carbon atoms of the polylactic acid resin is 7.2 × 10 −11 wt% to 1.2 × 10 −10 wt%.
제 1 항에 있어서,
상기 소프트세그먼트가 상기 수학식 1로 정의되는 바이오 매스 기원의 유기 탄소를 70 중량% 이상의 함유율(%C바이오)로 포함하는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The polylactic acid resin film, wherein the soft segment comprises 70% by weight or more of organic carbon of biomass origin defined by Equation 1 (% C bio ).
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지가 50,000 내지 200,000의 수 평균 분자량, 및 100,000 내지 400,000의 중량 평균 분자량을 갖는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
Wherein said polylactic acid resin has a number average molecular weight of 50,000 to 200,000, and a weight average molecular weight of 100,000 to 400,000.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지가 20 내지 55℃의 유리전이 온도(Tg)와 145 내지 178℃의 용융 온도(Tm)를 갖는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
And a polylactic acid resin film having a glass transition temperature (Tg) of 20 to 55 ° C and a melting temperature (Tm) of 145 to 178 ° C.
제 1 항에 있어서,
상기 우레탄 결합이, 상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 말단의 히드록시기와, 디이소시아네이트 또는 2관능기 이상의 이소시아네이트 화합물의 반응으로 형성된 것인 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The urethane bond is a polylactic acid resin film formed by reaction of a hydroxyl group at the end of the polyolefin-based polyol structural unit with an isocyanate compound having a diisocyanate or a bifunctional group or more.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지가, 상기 하드세그먼트에 포함된 폴리유산 반복단위의 말단 카르복시기가 상기 소프트세그먼트에 포함된 폴리올레핀계 폴리올 구성단위의 말단 히드록시기와 에스터 결합으로 연결된 블록 공중합체를 포함하는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The polylactic acid resin film, wherein the polylactic acid resin comprises a block copolymer in which the terminal carboxyl group of the polylactic acid repeating unit included in the hard segment is connected by an ester bond to the terminal hydroxyl group of the polyolefin-based polyol structural unit included in the soft segment.
제 7 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지가 상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위와 결합되지 않은 폴리유산 단일 중합체를 추가로 포함하는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 7, wherein
The polylactic acid resin film further comprises a polylactic acid homopolymer, wherein the polylactic acid resin is not bonded to the polyolefin-based polyol repeating unit.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리올레핀계 폴리올 반복단위의 중합체가 1,000 내지 100,000의 수 평균 분자량을 갖는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
A polylactic acid resin film in which the polymer of the polyolefin-based polyol repeating unit has a number average molecular weight of 1,000 to 100,000.
제 6 항에 있어서,
상기 폴리올레핀계 폴리올 구성단위 말단의 히드록시기와, 디이소시아네이트 또는 2관능기 이상의 이소시아네이트 화합물의 이소시아네이트기의 반응 몰비가 1 : 0.50 내지 1 : 0.99인 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 6,
The polylactic acid resin film whose reaction molar ratio of the hydroxyl group of the said polyolefin type polyol structural unit terminal, and the isocyanate group of the isocyanate compound of a diisocyanate or a bifunctional group or more is 1: 0.50-1: 0.99.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지가, 상기 폴리유산 수지 100 중량부에 대해 상기 하드세그먼트 65 내지 95 중량부 및 소프트세그먼트 5 내지 35 중량부를 포함하는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The polylactic acid resin film, polylactic acid resin film containing 65 to 95 parts by weight of the hard segment and 5 to 35 parts by weight of the soft segment with respect to 100 parts by weight of the polylactic acid resin.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
5 이하의 color-b 값을 나타내는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
Polylactic acid resin film which shows color-b value of 5 or less.
제 1 항에 있어서,
상기 폴리유산 수지 총 중량에 대하여, 1 중량% 미만의 단량체가 잔류하는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
A polylactic acid resin film having less than 1% by weight of a monomer, based on the total weight of the polylactic acid resin.
제 1 항에 있어서,
상기 산화방지제가 입체장애 페놀(hindered phenol)계 산화방지제, 아민계 산화방지제, 티오계 산화방지제 및 포스파이트계 산화방지제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 산화방지제를 포함하는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The polylactic acid resin film comprising at least one antioxidant selected from the group consisting of hindered phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, thio-based antioxidants, and phosphite-based antioxidants.
제 1 항에 있어서,
5 내지 3,000 ㎛의 두께를 갖는 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
Polylactic acid resin film having a thickness of 5 to 3,000 μm.
제 1 항에 있어서,
길이 및 폭 방향의 영률의 합계가 350 내지 750 kgf/㎟ 이고, 초기인장강도가 10 kgf/㎟ 이상이고, 100℃ 열풍오븐에서 1시간 처리했을 때의 무게 변화율이 0.01 내지 3.0wt% 이고, 헤이즈가 12% 이하이고, 투과율이 75% 이상이며, 40℃, 습도 90%RH의 분위기에서 30일 경과 후에 필름의 초기 인장강도 유지율이 80% 이상인 폴리유산 수지 필름.
The method of claim 1,
The total Young's modulus in the length and width directions is 350 to 750 kgf / mm 2, the initial tensile strength is 10 kgf / mm 2 or more, and the weight change rate when treated at 100 ° C. hot air oven for 1 hour is 0.01 to 3.0 wt%, and haze Is 12% or less, transmittance is 75% or more, and the initial tensile strength retention of the film is 80% or more after 30 days in an atmosphere of 40 ° C. and 90% RH humidity.
제 1 항 내지 제 11 항 및 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 폴리유산 수지 필름을 포함하는 포장용 필름.A packaging film comprising the polylactic acid resin film according to any one of claims 1 to 11 and 13 to 17.
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