KR20240009135A - Polymer Material - Google Patents
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Abstract
본 출원은 폴리머 재료 및 그 용도에 대한 것이다. 본 출원에서는 특정한 관능기를 도입한 다당류를 사용하여 생분해성과 흡수성이 모두 우수한 폴리머 재료를 제공할 수 있다. 본 출원에서는 또한 상기 폴리머 재료의 용도도 제공할 수 있다.This application relates to polymer materials and their uses. In this application, a polymer material excellent in both biodegradability and absorbability can be provided by using a polysaccharide into which a specific functional group has been introduced. The present application may also provide for the use of the polymer material.
Description
본 출원은 폴리머 재료 및 그 용도에 대한 것이다.This application relates to polymer materials and their uses.
하이드로겔 폴리머(Hydrogel Polymer) 또는 하이드로겔(Hydrogel)은, 일반적으로 가교된 친수성 폴리머로 정의된다.Hydrogel polymer or hydrogel is generally defined as a cross-linked hydrophilic polymer.
이러한 폴리머는, 소위 SAP(Super Absorbent Polymer)이라고 불리우는 재료로 사용될 수 있다. SAP는, 자체 무게의 수십 내지 수천배의 수분을 흡수할 수 있는 재료이다. SAP은, 생리 용품이나 기저귀 등의 위생 용품, 의료용 용품, 생활용 자재, 농업용 자재, 원예용 자재, 운반용 자재, 토목 건축 자재, 전기전자 기기 관련 자재 또는 수처리제 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.These polymers can be used as materials called SAP (Super Absorbent Polymer). SAP is a material that can absorb moisture tens to thousands of times its own weight. SAP is used for a variety of purposes, such as sanitary products such as sanitary products and diapers, medical supplies, household materials, agricultural materials, horticultural materials, transportation materials, civil engineering and construction materials, materials related to electrical and electronic devices, and water treatment agents.
SAP으로 사용되는 하이드로겔 폴리머로서 가장 널리 사용되는 것은 가교된 폴리아크릴산과 같은 비닐계 재료로 되는 폴리머이다.The most widely used hydrogel polymers used as SAPs are polymers made of vinyl-based materials such as crosslinked polyacrylic acid.
이러한 재료는 상대적으로 저렴하고, 우수한 수흡수능을 가지지만, 폐기된 후에도 반영구적으로 잔존하기 때문에 다양한 문제를 유발한다.These materials are relatively inexpensive and have excellent water absorption ability, but they cause various problems because they remain semi-permanently even after disposal.
이러한 문제를 해결하기 위해서 소위 생분해성을 가지는 소재로 SAP을 제조하기 위한 다양한 방식의 시도가 존재한다. To solve this problem, there are various attempts to manufacture SAP from so-called biodegradable materials.
그렇지만, 현재까지 알려진 소재는, 균형 잡힌 물성의 SAP을 형성하지 못한다. 예를 들면, SAP에 요구되는 가장 대표적인 물성은 흡수능인데, 현재까지 알려진 생분해성 소재로 되는 SAP은, 흡수능 및 생분해성 중 적어도 하나의 특성이 만족스럽게 확보되지 않거나, 경우에 따라서는 상기 양 물성이 모두 적절한 수준으로 확보되지 않는다.However, the materials known to date do not form SAP with balanced physical properties. For example, the most representative physical property required for SAP is water absorption, but SAP, which is a biodegradable material known to date, does not have at least one characteristic of water absorption and biodegradability satisfactorily, or in some cases, both of the above physical properties are lacking. Not all are secured to an appropriate level.
본 출원은 흡수능 및 생분해성이 동시에 우수하게 확보될 수 있는 폴리머 재료 및 그 용도를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of this application is to provide a polymer material that can simultaneously secure excellent absorbency and biodegradability and its use.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 온도 및/또는 압력이 그 물성치에 영향을 미치는 경우에는 특별히 달리 언급하지 않는 한, 해당 물성은 상온 및/또는 상압에서 측정한 물성을 의미한다.Among the physical properties mentioned in this specification, when the measured temperature and/or pressure affects the physical properties, unless specifically stated otherwise, the physical properties refer to the physical properties measured at room temperature and/or pressure.
본 출원에서 용어 상온은 가온 및 감온되지 않은 자연 그대로의 온도이며, 예를 들면, 약 10℃ 내지 30℃의 범위 내의 어느 한 온도, 23℃ 또는 25℃ 정도의 온도를 의미할 수 있다.In this application, the term room temperature refers to a natural temperature that is not heated or reduced, and may mean, for example, any temperature in the range of about 10°C to 30°C, or a temperature of about 23°C or 25°C.
본 출원에서 용어 상압은, 특별히 줄이거나 높이지 않은 때의 압력으로서, 보통 대기압 정도의 압력, 예를 들면, 약 740 mmHg 내지 780 mmHg 정도의 압력을 의미할 수 있다.In this application, the term normal pressure refers to pressure when not specifically reduced or increased, and may mean a pressure of about normal atmospheric pressure, for example, about 740 mmHg to 780 mmHg.
본 명세서에서 언급하는 물성 중에서 측정 습도가 그 물성치에 영향을 미치는 경우에는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 상기 물성은, 측정 온도 및 압력 상태에서 특별히 조절하지 않은 자연 그대로의 습도에서 측정한 물성을 의미한다. Among the physical properties mentioned in this specification, in cases where the measured humidity affects the physical properties, unless otherwise specified, the physical properties refer to the physical properties measured at natural humidity without special adjustment at the measured temperature and pressure. do.
본 명세서에서 용어 알킬 또는 알킬기는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알킬기를 의미한다. 이러한 알킬 또는 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 이러한 알킬 또는 알킬기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수도 있다.As used herein, unless otherwise specified, the term alkyl or alkyl group refers to an alkyl or alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms. These alkyls or alkyl groups may be straight chain, branched or cyclic. Such alkyl or alkyl group may be optionally substituted with one or more substituents.
본 명세서에서 용어 알킬렌 또는 알킬렌기는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 알칸에서 2개의 수소 원자가 이탈하여 다른 대상에 연결된 관능기를 의미하고, 이 때 상기 2개의 수소 원자는 상기 알칸의 다른 탄소 원자에서 이탈한 구조이다. 이러한 알킬렌 또는 알킬렌기는, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알킬렌 또는 알킬렌기일 수 있다. 이러한 알킬렌 또는 알킬렌기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 이러한 알킬렌 또는 알킬렌기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수도 있다.As used herein, unless otherwise specified, the term alkylene or alkylene group refers to a functional group in which two hydrogen atoms are separated from an alkane and connected to another object, wherein the two hydrogen atoms are separated from other carbon atoms of the alkane. It is one structure. Such alkylene or alkylene group may be an alkylene or alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, 2 to 16 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms. These alkylene or alkylene groups may be straight chain, branched chain or cyclic. This alkylene or alkylene group may be optionally substituted with one or more substituents.
본 명세서에서 용어 알킬리덴 또는 알킬리덴이기는 특별히 달리 규정하지 않는 한, 알칸에서 2개의 수소 원자가 이탈하여 다른 대상에 연결된 관능기를 의미하고, 이 때 상기 2개의 수소 원자가 상기 알칸의 하나의 탄소 원자에서 이탈한 구조을 의미한다. 이러한 알킬리덴 또는 알킬리덴이기는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬리덴 또는 알킬리덴기일 수 있다. 이러한 알킬리덴 또는 알킬리덴이기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있다. 이러한 알킬리덴 또는 알킬리덴이기는 임의로 하나 이상의 치환기에 의해서 치환되어 있을 수도 있다.In this specification, unless otherwise specified, the term alkylidene or alkylidene refers to a functional group in which two hydrogen atoms are separated from an alkane and connected to another object, and in this case, the two hydrogen atoms are separated from one carbon atom of the alkane. It means one structure. Such an alkylidene or alkylidene group may be an alkylidene or alkylidene group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms. These alkylidene or alkylidene groups may be straight chain, branched chain or cyclic. This alkylidene or alkylidene group may be optionally substituted with one or more substituents.
본 출원에서 용어 하이드로겔 폴리머 재료는 가교된 폴리머를 포함하는 흡수성 재료를 의미하고, 이러한 재료는 하이드로겔로도 불리울 수 있다.In this application, the term hydrogel polymer material refers to an absorbent material comprising a cross-linked polymer, and such material may also be referred to as a hydrogel.
상기에서 흡수성 재료라는 것은, 상기 재료가 본 명세서에서 규정하는 함수율, 원심분리 보수능(CRC) 및 가압 흡수능(AUP) 중 적어도 하나의 특성을 나타낼 수 있다는 것을 의미한다.In the above, an absorbent material means that the material can exhibit at least one of the properties defined in the present specification: water content, centrifugal retention capacity (CRC), and absorbent capacity under pressure (AUP).
본 명세서에서 생분해성 재료는, 상기 재료가 본 명세서에서 규정하는 생분해도(KS M ISO 14851 규격에 의해 측정)를 나타낼 수 있다는 것을 의미한다.In this specification, biodegradable material means that the material can exhibit the degree of biodegradability (measured according to the KS M ISO 14851 standard) specified in this specification.
본 출원은 폴리머 재료에 대한 것이다. 상기 폴리머 재료는 전술한 흡수성 재료인 동시에 생분해성 재료일 수 있다.This application relates to polymer materials. The polymer material may be both the absorbent material described above and a biodegradable material.
본 명세서에서 용어 폴리머 재료는, 폴리머를 포함하는 재료를 의미한다. 상기에서 폴리머는, 2개 이상의 단위체가 공유결합에 의해 연결되어 형성되는 물질을 의미할 수 있다. 일 예시에서 상기 폴리머는 2개 이상의 단위체가 공유결합에 의해 연결된 구조를 포함하며, 일정 수준 이상의 분자량을 가지는 물질을 의미할 수 있다. 상기 분자량의 범위에는 제한은 없으나, 폴리머의 분자량은, 중량평균분자량(Mw, Weight Average Molecular Weight)으로, 대략 500 g/mol 이상일 수 있다. 상기 중량평균분자량의 상한에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 상기 폴리머의 중량평균분자량은, 약 1,000,000 g/mol 이하 정도일 수 있다.As used herein, the term polymer material refers to a material containing a polymer. In the above, polymer may refer to a material formed by connecting two or more units by covalent bonds. In one example, the polymer may refer to a material that includes a structure in which two or more units are connected by covalent bonds and has a molecular weight of a certain level or higher. There is no limit to the range of the molecular weight, but the molecular weight of the polymer, in terms of weight average molecular weight (Mw), may be approximately 500 g/mol or more. There is no particular limitation on the upper limit of the weight average molecular weight. For example, the weight average molecular weight of the polymer may be about 1,000,000 g/mol or less.
상기에서 중량평균분자량은, 폴리스티렌을 Calibration 표준 시료로 사용한 GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 값이다. In the above, the weight average molecular weight is a value measured by GPC (Gel Permeation Chromatograph) using polystyrene as a calibration standard sample.
일 예시에서 상기 폴리머 재료는 폴리머를 약 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상 또는 95 중량% 이상 정도의 비율로 포함할 수 있다. 폴리머 재료 내의 상기 폴리머의 비율의 상한에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 상기 폴리머 재료 내의 상기 폴리머의 비율은 100 중량% 이하, 100 중량% 미만, 98 중량% 이하, 96 중량% 이하, 94 중량% 이하, 92 중량% 이하 또는 90 중량% 이하 정도일 수 있다.In one example, the polymer material may contain at least about 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90% by weight, or It may be included in a proportion of 95% by weight or more. There is no particular limitation on the upper limit of the proportion of the polymer in the polymer material. For example, the proportion of the polymer in the polymer material may be on the order of 100 wt% or less, less than 100 wt%, 98 wt% or less, 96 wt% or less, 94 wt% or less, 92 wt% or less, or 90 wt% or less. .
본 출원의 상기 폴리머는 다당류(polysaccharide)일 수 있으며, 적절한 예시에서 산화된 다당류(oxidized polysaccharide)일 수 있다.The polymer of the present application may be a polysaccharide, and in a suitable example, may be an oxidized polysaccharide.
본 명세서에서 용어 다당류(polysaccharide)는, 업계에 공지되어 있는 의미를 가진다. 일반적으로 다당류는, 2개 이상의 단위체가 공유 결합에 의해 연결되어 있는 중합체 분자를 지칭한다. 상기에서 단위체를 연결하는 공유 결합은, 일 예시에서 글리코사이드 결합(glycosidic bond)일 수 있다. 상기 다당류는 중합체 분자, 즉 폴리머로서, 상기 언급된 범위의 중량평균분자량을 가질 수 있다.In this specification, the term polysaccharide has a meaning known in the art. Polysaccharides generally refer to polymer molecules in which two or more units are linked by covalent bonds. In one example, the covalent bond connecting the monomers may be a glycosidic bond. The polysaccharide is a polymer molecule, that is, a polymer, and may have a weight average molecular weight in the above-mentioned range.
상기에서 다당류를 형성하는 단위체는, 탄소, 수소 및 산소로 구성되거나, 탄소, 수소, 산소 및 질소로 구성된 생체 분자(biomolecule)일 수 있다. 본 명세서에서 용어 생체 분자는 업계에서 일반적으로 적용되는 의미를 가지는 것으로 해석된다. 통상 업계에서 생체 분자의 예로는, 포도당, 갈락토스, 과당 또는 자일로스 등의 단당류, 수크로스, 젖당, 엿당 또는 트레할로스 등의 이당류, 소르비톨 또는 만니톨 등의 폴리올, 말토덱스트린, 덱스트린, 라피노스, 스타키오스 또는 프락토올리고당 등의 올리고당류 및/또는 글루코사민 또는 N-아세탈글루코사민 등의 아미노당 등이 알려져 있지만, 본 출원의 생체 분자의 종류가 상기에 제한되는 것은 아니다.The monomer forming the polysaccharide may be composed of carbon, hydrogen, and oxygen, or may be a biomolecule composed of carbon, hydrogen, oxygen, and nitrogen. In this specification, the term biomolecule is interpreted to have the meaning generally applied in the industry. Typically, examples of biomolecules in the industry include monosaccharides such as glucose, galactose, fructose or xylose, disaccharides such as sucrose, lactose, maltose or trehalose, polyols such as sorbitol or mannitol, maltodextrin, dextrin, raffinose, stachyose or Oligosaccharides such as fructooligosaccharides and/or amino sugars such as glucosamine or N-acetal glucosamine are known, but the types of biomolecules in the present application are not limited to these.
본 출원에서는 상기와 같은 다당류를 공지의 방식으로 산화시켜서 산화 다당류를 얻을 수 있다. 이 때 다당류를 산화시키는 방식은 공지이다.In the present application, oxidized polysaccharides can be obtained by oxidizing the above polysaccharides in a known manner. At this time, the method of oxidizing the polysaccharide is known.
상기 폴리머 재료에 포함되는 폴리머가 가교된 상태이고, 흡수능을 가지는 것이라면, 해당 폴리머 재료는 상기 하이드로겔 폴리머 재료 또는 하이드로겔로 본 명세서에서 호칭될 수 있다.If the polymer contained in the polymer material is in a crosslinked state and has water absorption capacity, the polymer material may be referred to herein as the hydrogel polymer material or hydrogel.
하나의 예시에서 상기 폴리머 재료는, 분쇄 공정 등을 거쳐서 형성된 분말(powder) 상태일 수도 있다.In one example, the polymer material may be in a powder state formed through a grinding process or the like.
본 출원의 상기 폴리머 재료는, 폴리머로서, 상기 산화 다당류만을 포함하거나, 혹은 상기 산화 다당류 외에 다른 성분을 추가로 포함할 수 있다. 상기 폴리머 재료 내에서 상기 산화 다당류는 가교된 상태로 존재할 수 있다.The polymer material of the present application, as a polymer, may contain only the oxidized polysaccharide, or may additionally contain other components in addition to the oxidized polysaccharide. The oxidized polysaccharide within the polymer material may exist in a cross-linked state.
상기 폴리머 재료에서 상기 산화 다당류와 함께 포함될 수 있는 다른 성분의 예에는 특별히 제한되지는 않지만, 상기 산화 다당류를 가교시키고 있는 가교제 또는 상기 산화 다당류와는 다른 폴리머 등이 예시될 수 있다.Examples of other components that can be included together with the oxidized polysaccharide in the polymer material are not particularly limited, but examples include a crosslinking agent that crosslinks the oxidized polysaccharide or a polymer different from the oxidized polysaccharide.
일 예시에서 상기 폴리머 재료는 상기 산화 다당류를 약 55 중량% 이상, 60 중량% 이상, 65 중량% 이상, 70 중량% 이상, 75 중량% 이상, 80 중량% 이상, 85 중량% 이상, 90 중량% 이상, 92 중량% 이상, 94 중량% 이상, 96 중량% 이상 또는 98 중량% 이상 정도의 비율로 포함할 수 있다. 폴리머 재료 내의 상기 산화 다당류의 비율의 상한에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 상기 폴리머 재료 내의 상기 산화 다당류의 비율은 100 중량% 이하, 100 중량% 미만, 98 중량% 이하, 96 중량% 이하, 94 중량% 이하, 92 중량% 이하 또는 90 중량% 이하 정도일 수 있다.In one example, the polymer material comprises at least about 55% by weight, at least 60% by weight, at least 65% by weight, at least 70% by weight, at least 75% by weight, at least 80% by weight, at least 85% by weight, or at least 90% by weight. It may be included in a ratio of 92% by weight or more, 94% by weight or more, 96% by weight or more, or 98% by weight or more. There is no particular limitation on the upper limit of the ratio of the oxidized polysaccharide in the polymer material. For example, the proportion of the oxidized polysaccharide in the polymer material may be on the order of 100% by weight or less, less than 100% by weight, less than 98% by weight, less than 96% by weight, less than 94% by weight, less than 92% by weight, or less than 90% by weight. there is.
폴리머 재료 내의 상기 산화 다당류의 비율에는 특별한 제한은 없으나, 그 비율이 높을수록 폴리머 재료의 생분해성은 증가한다. 본 출원에서는 상기 산화 다당류로서 특정한 종류의 산화 다당류를 적용하는 것에 의해서 적절한 가교를 수행할 수 있고, 가교된 재료가 목적하는 흡수능과 생분해성을 동시에 우수하게 나타낼 수 있다. `There is no particular limitation on the ratio of the oxidized polysaccharide in the polymer material, but the higher the ratio, the greater the biodegradability of the polymer material. In the present application, by applying a specific type of oxidized polysaccharide as the oxidized polysaccharide, appropriate crosslinking can be performed, and the crosslinked material can exhibit excellent absorption ability and biodegradability at the same time. `
상기 폴리머 재료가 흡수성 재료인 경우에 상기 폴리머 재료는 약 40 내지 70 중량% 정도의 함수율을 나타낼 수 있다. 상기 함수율은 다른 예시에서 45 중량% 이상, 50 중량% 이상 또는 55 중량% 이상 정도이거나, 65 중량% 이하 또는 60 중량% 이하 정도일 수도 있다.When the polymer material is an absorbent material, the polymer material may have a moisture content of about 40 to 70% by weight. In other examples, the moisture content may be 45% by weight or more, 50% by weight or more, or 55% by weight or more, or 65% by weight or less, or 60% by weight or less.
상기 함수율은, 측정 대상 폴리머의 전체 중량 대비 폴리머 재료에 포함되어 있는 수분의 함량이고, 수분을 포함하는 상기 폴리머 재료의 중량과 건조된 상기 폴리머 재료의 중량을 통해 계산할 수 있다. 예를 들면, 적외선 가열을 통해 크럼 상태의 폴리머 재료의 온도를 올려 건조하는 과정에서 폴리머 재료 중의 수분 증발에 따른 무게 감소분을 통해 상기 함수율을 계산할 수 있다. 함수율을 측정하기 위한 건조 과정은 상온에서 약 50℃ 정도까지 승온 후에 50℃를 유지하면서 약 6 시간 정도 진공 건조를 진행하는 것을 포함할 수 있다. 상기 폴리머 재료는 가교 전 또는 후의 상태에서 상기 함수율을 나타낼 수 있다.The moisture content is the content of moisture contained in the polymer material relative to the total weight of the polymer to be measured, and can be calculated based on the weight of the polymer material containing moisture and the weight of the dried polymer material. For example, the moisture content can be calculated through the weight loss due to evaporation of moisture in the polymer material during the drying process by raising the temperature of the polymer material in the crumb state through infrared heating. The drying process for measuring moisture content may include raising the temperature from room temperature to about 50°C and then vacuum drying for about 6 hours while maintaining 50°C. The polymer material may exhibit the water content before or after crosslinking.
상기 폴리머 재료가 흡수성 재료인 경우에 상기 폴리머 재료의 EDANA(European Disposables and Nonwovens Association)법 WSP 241.3에 따른 원심분리 보수능(CRC)이 약 17 g/g 이상, 약 18 g/g 이상, 약 19 g/g 이상, 약 20 g/g 이상, 21g/g 이상 또는 22 g/g 이상일 수 있다. 상기 원심분리 보수능(CRC)은 다른 예시에서 약 60g/g 이하, 55 g/g 이하, 50 g/g 이하, 45 g/g 이하, 40 g/g 이하, 35 g/g 이하, 30 g/g 이하 또는 25 g/g 이하 정도일 수 있다. 상기 폴리머 재료는 가교 전 또는 후의 상태에서 상기 함수율을 나타낼 수 있다.When the polymer material is an absorbent material, the centrifugal retention capacity (CRC) according to the EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) method WSP 241.3 of the polymer material is about 17 g/g or more, about 18 g/g or more, about 19 g/g or more, about 20 g/g or more, 21 g/g or more, or 22 g/g or more. In other examples, the centrifugation retention capacity (CRC) is about 60 g/g or less, 55 g/g or less, 50 g/g or less, 45 g/g or less, 40 g/g or less, 35 g/g or less, and 30 g. It may be less than /g or less than 25 g/g. The polymer material may exhibit the water content before or after crosslinking.
상기 폴리머 재료가 흡수성 재료인 경우에 상기 폴리머 재료의 EDANA(European Disposables and Nonwovens Association)법 WSP 242.3에 따른 0.7 psi의 가압 흡수능(AUP)이 약 4 g/g 이상, 6 g/g 이상, 8 g/g 이상, 10 g/g 이상, 12 g/g 이상, 14 g/g 이상, 16 g/g 이상, 18 g/g 이상, 20 g/g 이상, 22 g/g 이상, 24 g/g 이상 또는 26 g/g 이상일 수 있다. 상기 흡수능(AUP)은, 다른 예시에서 약 40 g/g 이하, 38 g/g 이하, 36 g/g 이하, 34 g/g 이하 또는 약 32 g/g 이하 정도일 수도 있다.When the polymer material is an absorbent material, the absorbent capacity under pressure (AUP) of 0.7 psi according to EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) method WSP 242.3 of the polymer material is about 4 g/g or more, 6 g/g or more, or 8 g /g or more, 10 g/g or more, 12 g/g or more, 14 g/g or more, 16 g/g or more, 18 g/g or more, 20 g/g or more, 22 g/g or more, 24 g/g It may be more than or more than 26 g/g. In other examples, the absorbency (AUP) may be about 40 g/g or less, 38 g/g or less, 36 g/g or less, 34 g/g or less, or about 32 g/g or less.
상기 폴리머 재료가 상기 기재된 함수율, 원심분리 보수능 및 가압 하 흡수능 중 적어도 어느 하나의 특성을 보이는 경우에 해당 재료는 흡수성 재료로 규정될 수 있다.If the polymer material exhibits at least one of the above-described characteristics of moisture content, centrifugation retention capacity, and water absorption capacity under pressure, the material may be defined as an absorbent material.
상기 폴리머 재료는 우수한 생분해성을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리머 재료는 상기 흡수성 재료이면서 동시에 생분해성 재료일 수 있다. 예를 들면, 상기 폴리머 재료는, 생분해도가 60% 이상일 수 있다. 상기 생분해도는 다른 예시에서 62% 이상, 64% 이상, 66% 이상, 68% 이상, 70% 이상, 72% 이상, 74% 이상, 76% 이상, 78% 이상, 80% 이상, 82% 이상, 84% 이상 86% 이상, 88% 이상, 90% 이상 또는 92% 이상 정도일 수도 있다. 상기 생분해도의 상한에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 상기 생분해도는 약 100% 이하, 98% 이하, 96% 이하, 94% 이하, 92% 이하, 90% 이하 또는 88% 이하 정도일 수도 있다. 상기 생분해도는 KS M ISO 14851 규격에 따라 확인한 것일 수 있다.The polymer material can exhibit excellent biodegradability. For example, the polymer material may be both the absorbent material and a biodegradable material. For example, the polymer material may have a biodegradability of 60% or more. In other examples, the biodegradability is 62% or more, 64% or more, 66% or more, 68% or more, 70% or more, 72% or more, 74% or more, 76% or more, 78% or more, 80% or more, 82% or more. , it may be 84% or more, 86% or more, 88% or more, 90% or more, or 92% or more. There is no particular limitation on the upper limit of the biodegradability. For example, the biodegradability may be about 100% or less, 98% or less, 96% or less, 94% or less, 92% or less, 90% or less, or 88% or less. . The biodegradability may be confirmed according to the KS M ISO 14851 standard.
본 출원의 폴리머 재료는 상기와 같이 우수한 흡수성과 동시에 생분해성을 나타낼 수 있다.The polymer material of the present application can exhibit excellent absorbency and biodegradability at the same time as described above.
이러한 재료는 상기 산화 다당류로서, 후술하는 산화 다당류를 적용하는 것에 의해 확보할 수 있다. 통상 산화 다당류 기반의 폴리머 재료는 생분해도는 우수하지만, 흡수능은 떨어지며, 흡수성 재료로서의 적용을 위한 가교 효율도 떨어진다. 따라서, 일반적으로 산화 다당류 기반의 재료로 흡수성 재료를 형성하기 위해서는 산화 다당류만을 적용하지 않고, 산화 다당류에 다른 성분을 배합하는 방식으로 얻어지고 있다. 그렇지만, 본 출원에서는 산화 다당류로서 특정한 종류의 관능기가 소정 비율로 도입된 산화 다당류가 적용된다. 이러한 산화 다당류는 후술하는 바와 같은 자기 가교가 가능하며, 가교 후에 우수한 흡수능과 생분해성을 동시에 나타낼 수 있다. Such a material can be obtained by applying the oxidized polysaccharide described later as the oxidized polysaccharide. In general, oxidized polysaccharide-based polymer materials have excellent biodegradability, but low water absorption capacity and low crosslinking efficiency for application as an absorbent material. Therefore, in general, in order to form an absorbent material using an oxidized polysaccharide-based material, it is obtained by mixing other components with the oxidized polysaccharide rather than applying only the oxidized polysaccharide. However, in this application, oxidized polysaccharides in which specific types of functional groups are introduced at a predetermined ratio are applied. These oxidized polysaccharides are capable of self-crosslinking as described later, and can simultaneously exhibit excellent absorption capacity and biodegradability after crosslinking.
산화 다당류는, 전술한 바와 같이 2개 이상의 단위체가 글리코사이드 결합 등의 공유 결합에 의해 연결되어 있는 중합체 물질인 다당류를 산화시켜서 얻을 수 있으며, 상기 다당류로서 대표적으로 공지된 것으로는, 전분(녹말), 덱스트린 또는 키토산 등이 있다.As described above, oxidized polysaccharides can be obtained by oxidizing polysaccharides, which are polymer substances in which two or more units are linked by covalent bonds such as glycosidic bonds. Representative examples of the polysaccharides include starch (starch). , dextrin, or chitosan.
일 예시에서 상기 다당류가 전분인 경우에 해당 전분 내의 아밀로오스 및 아밀로펙틴의 중량 비율(아밀로오스:아밀로펙틴)은 약 1:99 내지 50:50 정도의 범위 내일 수 있다. 이러한 경우에 후술하는 관능기는 상기 아밀로오스 및 아밀로펙틱 중 어느 하나에 도입되어 있을 수도 있고, 상기 양자 모두에 도입되어 있을 수도 있다. 후술하는 관능기를 도입하는 반응은 상기 아밀로오스 및 아밀로펙틴 모두에서 일어날 수 있지만, 아밀로펙틴의 함량이 아밀로오스의 함량보다 많은 경우에 더 효율적인 변성이 가능할 수 있다.In one example, when the polysaccharide is starch, the weight ratio (amylose:amylopectin) of amylose and amylopectin in the starch may be in the range of about 1:99 to 50:50. In this case, the functional group described later may be introduced into either amylose or amylopectic, or may be introduced into both. The reaction to introduce a functional group, which will be described later, can occur in both amylose and amylopectin, but more efficient denaturation may be possible when the content of amylopectin is greater than the content of amylose.
예를 들어, 상기 전분은, 호화 온도(gelatinization temperature)가 약 50℃ 내지 90℃의 범위 내이고, 최고 점도(peak viscosity: BU)가 50 내지 1000의 범위 내인 것일 수 있다.For example, the starch may have a gelatinization temperature in the range of about 50°C to 90°C and a peak viscosity (BU) in the range of 50 to 1000.
상기 전분으로는 특별한 제한 없이 공지의 전분이 적용될 수 있으며, 예를 들면, 감자 전분, 옥수수 전분, 쌀 전분, 밀 전분, 타피오카 전분 및 고분자 전분 등에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 적용될 수 있다.The starch may be any known starch without particular limitation, and for example, one or two or more types selected from potato starch, corn starch, rice starch, wheat starch, tapioca starch, and polymer starch may be used.
이러한 산화 다당류는, 공유 결합(예를 들면, 글리코사이드 결합)에 의해 연결된 적어도 2개 이상의 단당류 단위체를 포함할 수 있다. 이 때 단당류 단위체로는 전술한 생체 분자가 예시될 수 있고, 구체적으로는 포도당, 갈락토스, 과당, 자일로스, 글루코사민 또는 N-아세탈글루코사민 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.This oxidized polysaccharide may include at least two or more monosaccharide units linked by a covalent bond (eg, a glycosidic bond). At this time, examples of the monosaccharide monomer may include the biomolecules described above, and specifically include glucose, galactose, fructose, xylose, glucosamine, or N-acetalglucosamine, but are not limited thereto.
상기 산화 다당류에 포함되는 단위체 중에서 적어도 하나는 변성 단당류 단위체일 수 있다. 변성 단당류 단위체는, 화학적 처리에 의해서 원래의 단위체에 존재하지 않던 관능기가 도입된 단위체를 의미한다.At least one of the units included in the oxidized polysaccharide may be a modified monosaccharide unit. Modified monosaccharide monomer refers to a monomer into which a functional group that was not present in the original monomer was introduced through chemical treatment.
일 예시에서 상기 변성 단당류 단위체에 도입되는 관능기는 예를 들면, 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.In one example, the functional group introduced into the modified monosaccharide unit may be represented by the following formula (1), for example.
[화학식 1][Formula 1]
화학식 1에서 M1은, 수소 또는 금속이며, 상기 M1이 상기 금속인 경우에는 상기 O-M1의 결합은 이온 결합이다. In Formula 1, M 1 is hydrogen or a metal, and when M 1 is the metal, the bond between OM 1 is an ionic bond.
상기 화학식 1의 관능기는, 상기 화학식 1에서 좌측의 산소 원자가 단위체의 골격에 결합되어 상기 단위체에 도입되어 있을 수 있다.The functional group of Formula 1 may be introduced into the unit by bonding the oxygen atom on the left side of Formula 1 to the skeleton of the unit.
화학식 1의 관능기에서 탄소-탄소 이중 결합은 해당 이중 결합을 유지한 상태로 폴리머 내에 존재할 수도 있고, 그 이중 결합이 가교 결합에 참여한 상태로 폴리머 내에 존재할 수도 있다.The carbon-carbon double bond in the functional group of Formula 1 may exist in the polymer with the double bond maintained, or may exist in the polymer with the double bond participating in crosslinking.
화학식 1에서 M1은 수소 또는 금속이다. 상기 금속의 종류에는 특별한 제한은 없으며, 통상 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 세슘 등과 같은 알칼리 금속일 수 있다.In Formula 1, M 1 is hydrogen or metal. There is no particular limitation on the type of the metal, and it may usually be an alkali metal such as lithium, sodium, potassium, or cesium.
폴리머에는 상기 화학식 1에서 M1이 수소인 관능기와 M1이 금속인 관능기가 동시에 존재할 수도 있다. In the polymer, in Formula 1 above, a functional group where M 1 is hydrogen and a functional group where M 1 is a metal may exist simultaneously.
상기 관능기는, 상기 다당류를 불포화 디카복실산 또는 그의 무수물과 반응시켜서, 상기 중합체의 단위체에 존재하는 히드록시기를 상기 관능기로 치환시켜서 도입할 수 있다. 이러한 반응은 산화 전 또는 산화 후 다당류에 대해서 수행할 수 있다. 즉, 산화 전 다당류에 상기 관능기를 도입한 후에 산화 반응을 수행하거나, 혹은 산화 반응 후에 상기 반응을 통해 관능기를 도입할 수도 있다. 상기 디카복실산 또는 그의 무수물의 예로는 말레산 또는 말레산 무수물 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 말레산의 염 등도 적용될 수 있다.The functional group can be introduced by reacting the polysaccharide with an unsaturated dicarboxylic acid or its anhydride and substituting the hydroxy group present in the polymer unit with the functional group. This reaction can be performed on the polysaccharide before or after oxidation. That is, the oxidation reaction may be performed after introducing the functional group into the polysaccharide before oxidation, or the functional group may be introduced through the reaction after the oxidation reaction. Examples of the dicarboxylic acid or anhydride thereof include maleic acid or maleic anhydride, but are not limited thereto, and salts of maleic acid may also be applied.
산화 다당류에서 상기 단위체에서의 상기 화학식 1의 관능기의 치환율은 약 10% 내지 300%의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 치환율은 다른 예시에서 15% 이상, 20% 이상, 25% 이상, 30% 이상, 35% 이상, 40% 이상, 45% 이상, 50% 이상, 55% 이상, 60% 이상 또는 65% 이상 정도이거나, , 295% 이하, 290% 이하, 285% 이하, 280% 이하, 275% 이하, 270% 이하, 265% 이하, 260% 이하, 255% 이하, 250% 이하, 245% 이하, 240% 이하, 235% 이하, 230% 이하, 225% 이하, 220% 이하, 215% 이하, 210% 이하, 205% 이하, 200% 이하, 195% 이하, 190% 이하, 185% 이하, 180% 이하, 175% 이하, 170% 이하, 165% 이하, 160% 이하, 155% 이하, 150% 이하, 145% 이하, 140% 이하, 135% 이하, 130% 이하, 125% 이하, 120% 이하, 115% 이하, 110% 이하, 105% 이하, 100% 이하, 95% 이하, 90% 이하, 85% 이하, 80% 이하, 75% 이하 또는 70% 이하 정도일 수도 있다. 상기 치환율의 범위 내에서 산화 다당류의 가교가 효과적으로 진행될 수 있고, 얻어지 폴리머의 재료의 물성(예를 들면, 흡수능 및/또는 생분해성 등)도 안정적으로 확보할 수 있다.In the oxidized polysaccharide, the substitution rate of the functional group of Formula 1 in the unit may be in the range of about 10% to 300%. In other examples, the substitution rate is about 15% or more, 20% or more, 25% or more, 30% or more, 35% or more, 40% or more, 45% or more, 50% or more, 55% or more, 60% or more, or 65% or more. , , 295% or less, 290% or less, 285% or less, 280% or less, 275% or less, 270% or less, 265% or less, 260% or less, 255% or less, 250% or less, 245% or less, 240% or less. , 235% or less, 230% or less, 225% or less, 220% or less, 215% or less, 210% or less, 205% or less, 200% or less, 195% or less, 190% or less, 185% or less, 180% or less, 175 % or less, 170% or less, 165% or less, 160% or less, 155% or less, 150% or less, 145% or less, 140% or less, 135% or less, 130% or less, 125% or less, 120% or less, 115% or less , it may be 110% or less, 105% or less, 100% or less, 95% or less, 90% or less, 85% or less, 80% or less, 75% or less, or 70% or less. Within the range of the substitution ratio, crosslinking of the oxidized polysaccharide can proceed effectively, and the physical properties of the resulting polymer material (for example, water absorption capacity and/or biodegradability, etc.) can be stably secured.
본 명세서에서 치환율은, 다당류에 포함된 각 단위체에 존재하는 히드록시기가 소정 관능기(예를 들면, 상기 화학식 1의 관능기)로 어느 정도로 치환되었는지를 표시하는 값이고, 상기 다당류에 존재하는 각 단위체의 치환된 정도의 평균적인 값이다. 예를 들어, 상기 단위체가 포도당(글루코스) 단위라면, 변성 전의 해당 단위에는 3개의 히드록시기가 존재하고, 따라서 그 히드록시기 모두 상기 화학식 1의 관능기로 치환되었다면, 해당 단위에 대한 상기 치환율은 300%이다. 그런데, 다당류의 치환율은 해당 다당류에 존재하는 각 단위체의 치환된 정도의 평균적인 값이기 때문에, 예를 들어, 5개의 포도당(글루코스) 단위를 포함하는 다당류에서 각 단위의 상기 치환율이 100%, 0%, 200%, 300% 및 100%라면, 상기 다당류의 치환율은 평균치인 140%가 된다. 이러한 치환율은 상기 다당류에 대한 1H NMR 분석을 통해 확인할 수 있다. 즉, 상기 1H NMR 분석을 통해서 다당류에 존재하는 히드록시기와 치환된 관능기를 정량할 수 있기 때문에 상기 치환율을 확인할 수 있고, 필요한 경우에 변성 전의 다당류의 1H NMR 분석 결과를 감안하여 상기 치환율을 계산할 수 있다. 이와 같이 1H NMR 분석을 통해서 관능기를 정량하는 방식은 공지이다.In the present specification, the substitution rate is a value indicating the extent to which the hydroxy group present in each unit included in the polysaccharide is replaced with a predetermined functional group (e.g., the functional group of Formula 1 above), and the substitution rate of each unit present in the polysaccharide is It is the average value of the degree. For example, if the unit is a glucose unit, there are three hydroxy groups in the unit before modification, and therefore, if all of the hydroxy groups are substituted with the functional group of Formula 1, the substitution rate for the unit is 300%. However, since the substitution rate of a polysaccharide is the average value of the degree of substitution of each unit present in the polysaccharide, for example, in a polysaccharide containing 5 glucose units, the substitution rate of each unit is 100%, 0. %, 200%, 300% and 100%, the substitution rate of the polysaccharide is 140%, which is the average value. This substitution rate can be confirmed through 1 H NMR analysis of the polysaccharide. In other words, since the hydroxyl group and substituted functional group present in the polysaccharide can be quantified through the 1 H NMR analysis, the substitution rate can be confirmed, and if necessary, the substitution rate can be calculated by taking into account the 1 H NMR analysis results of the polysaccharide before modification. You can. In this way, the method of quantifying functional groups through 1 H NMR analysis is known.
산화 다당류의 경우 상기 화학식 1의 관능기에 추가로 산화 반응에 의해서 유도되는 제 2 관능기를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 제 2 관능기는 카보닐기 및 상기 이중 결합과 직접 연결되어 있지 않은 카복실기로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.In the case of an oxidized polysaccharide, in addition to the functional group of Formula 1, it may further include a second functional group induced by an oxidation reaction, and the second functional group is a group consisting of a carbonyl group and a carboxyl group that is not directly connected to the double bond. There may be one or more selected from .
하나의 예시에서 상기 화학식 1의 관능기를 포함하는 단위체는 하기 화학식 2로 표시되는 단위체일 수 있다.In one example, the monomer containing the functional group of Formula 1 may be a unit represented by Formula 2 below.
[화학식 2][Formula 2]
화학식 2에서 R1은 히드록시기, 아미노기 또는 알킬카보닐아미노기이며, L1은 알킬렌기 또는 알킬리덴기이고, M1은, 수소 또는 금속이다.In Formula 2, R 1 is a hydroxy group, an amino group, or an alkylcarbonylamino group, L 1 is an alkylene group or an alkylidene group, and M 1 is hydrogen or a metal.
상기 M1이 상기 금속이라면, 화학식 2의 상기 O-M1의 결합은 이온 결합일 수 있다.If M 1 is the metal, the bond of OM 1 of Formula 2 may be an ionic bond.
상기 화학식 2의 M1의 금속의 구체적인 종류는 화학식 1에서 기술한 바와 같다.The specific type of metal of M 1 in Chemical Formula 2 is as described in Chemical Formula 1.
화학식 2에서 알킬, 알킬렌기 또는 알킬리덴기의 구체적인 종류는 상기 서두에서 정의된 내용과 같다.In Formula 2, the specific types of alkyl, alkylene, or alkylidene groups are as defined in the introduction above.
화학식 1에서 기술한 바와 같이 화학식 2의 상기 관능기의 탄소-탄소 이중 결합은 해당 이중 결합을 유지한 상태로 폴리머 내에 존재할 수도 있고, 그 이중 결합이 가교 결합에 참여한 상태로 폴리머 내에 존재할 수도 있다.As described in Formula 1, the carbon-carbon double bond of the functional group in Formula 2 may exist in the polymer with the double bond maintained, or may exist in the polymer with the double bond participating in crosslinking.
폴리머에는 상기 화학식 2에서 M1이 수소인 관능기와 M1이 금속인 관능기가 동시에 존재할 수도 있다. In the polymer, in Formula 2 above, a functional group where M 1 is hydrogen and a functional group where M 1 is a metal may exist simultaneously.
상기 화학식 2에서 R1이 히드록시기인 경우는 통상 상기 단위체가 소위 포도당 단위체에서 유래한 경우이며, R1이 아미노기인 경우는 상기 단위체가 통상 소위 글루코사민 단위체에서 유래한 경우이고, R1이 알킬카보닐아미노기인 경우는 상기 단위체가 N-아세틸글루코사민에서 유래한 경우를 대표할 수 있다.In Formula 2, when R 1 is a hydroxy group, the unit is usually derived from a so-called glucose unit, and when R 1 is an amino group, the unit is usually derived from a so-called glucosamine unit, and R 1 is an alkylcarbonyl group. The case of an amino group may represent the case where the unit is derived from N-acetylglucosamine.
하나의 예시에서 상기 화학식 1의 관능기를 포함하는 단위체는 하기 화학식 3으로 표시되는 단위체일 수 있다.In one example, the unit containing the functional group of Formula 1 may be a unit represented by Formula 3 below.
[화학식 3][Formula 3]
화학식 3에서 L1은 알킬렌기 또는 알킬리덴기이고, M1은, 수소 또는 금속이며, M1이 상기 금속인 경우에는 상기 O-M1의 결합은 이온 결합이고, R2 및 R5는 각각 독립적으로 히드록시기 또는 카보닐기이며, R3 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 히드록시기이거나, 서로 연결되어 단일 결합을 형성하되, 상기 R2 및 R5 중 적어도 하나는 카보닐기이다.In Formula 3, L 1 is an alkylene group or an alkylidene group, M 1 is hydrogen or a metal, and when M 1 is the metal, the bond of OM 1 is an ionic bond, and R 2 and R 5 are each independently It is a hydroxy group or a carbonyl group, and R 3 and R 6 are each independently hydrogen or a hydroxy group, or are connected to each other to form a single bond, and at least one of R 2 and R 5 is a carbonyl group.
상기 M1이 상기 금속이라면, 화학식 3의 상기 O-M1의 결합은 이온 결합일 수 있다.If M 1 is the metal, the bond of OM 1 of Formula 3 may be an ionic bond.
상기 화학식 3의 M1의 금속의 구체적인 종류는 화학식 1에서 기술한 바와 같다.The specific type of metal of M 1 in Chemical Formula 3 is as described in Chemical Formula 1.
화학식 3에서 알킬, 알킬렌기 또는 알킬리덴기의 구체적인 종류는 상기 서두에서 정의된 내용과 같다.In Formula 3, the specific types of alkyl, alkylene, or alkylidene groups are as defined in the introduction above.
화학식 1에서 기술한 바와 같이 화학식 3의 상기 관능기의 탄소-탄소 이중 결합은 해당 이중 결합을 유지한 상태로 폴리머 내에 존재할 수도 있고, 그 이중 결합이 가교 결합에 참여한 상태로 폴리머 내에 존재할 수도 있다.As described in Formula 1, the carbon-carbon double bond of the functional group in Formula 3 may exist in the polymer with the double bond maintained, or may exist in the polymer with the double bond participating in crosslinking.
폴리머에는 상기 화학식 3에서 M1이 수소인 관능기와 M1이 금속인 관능기가 동시에 존재할 수도 있다.In the polymer, in Formula 3 above, a functional group where M 1 is hydrogen and a functional group where M 1 is a metal may exist simultaneously.
따라서, 상기 폴리머 재료에 포함되는 산화 다당류에는 상기 화학식 2의 단위체와 화학식 3의 단위체가 동시에 존재할 수도 있다. 예를 들면, 한 분자의 산화 다당류에 상기 화학식 2의 단위체와 화학식 3의 단위체가 동시에 존재하거나, 혹은 상기 화학식 2의 단위체가 존재하는 산화 다당류와 상기 화학식 3의 단위체가 존재하는 산화 다당류가 함께 상기 폴리머 재료 내에 포함되어 있을 수도 있다.Therefore, the unit of Formula 2 and the unit of Formula 3 may exist simultaneously in the oxidized polysaccharide contained in the polymer material. For example, in one molecule of oxidized polysaccharide, the unit of Formula 2 and the unit of Formula 3 exist simultaneously, or the oxidized polysaccharide in which the unit of Formula 2 exists and the oxidized polysaccharide in which the unit of Formula 3 exist together. It may also be contained within polymer materials.
상기 폴리머 재료 또는 상기 산화 다당류와 같은 폴리머는, 적정 수준의 분자량을 가질 수 있다. 예를 들면, 하나의 예시에서 상기 폴리머 재료 또는 폴리머는 중량평균분자량(Mw, Weight Average Molecular Weight)이 약 500 g/mol 내지 1,000,000 g/mol의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 범위 내에서 필요 시에 목적하는 충분한 가교도를 폴리머 재료에 부여할 수 있고, 얻어진 폴리머 재료가 원하는 특성(생분해성 및 흡수능 등)을 안정적으로 나타낼 수 있다.The polymer material or a polymer such as the oxidized polysaccharide may have an appropriate level of molecular weight. For example, in one example, the polymer material or polymer may have a weight average molecular weight (Mw) in the range of about 500 g/mol to 1,000,000 g/mol. Within this range, the desired sufficient degree of crosslinking can be provided to the polymer material when necessary, and the obtained polymer material can stably exhibit the desired properties (biodegradability, water absorption capacity, etc.).
하나의 예시에서 상기 폴리머 재료 내에서 상기 산화 다당류는, 가교된 상태로 포함되어 있을 수 있다. 이러한 산화 다당류의 가교는 관능기(예를 들면, 상기 화학식 1의 관능기)에 존재하는 이중 결합을 매개로 달성할 수 있다. In one example, the oxidized polysaccharide may be included in a cross-linked state within the polymer material. Crosslinking of such oxidized polysaccharide can be achieved through the double bond present in the functional group (for example, the functional group of Formula 1 above).
이러한 산화 다당류의 가교는 상기 산화 다당류의 이중 결합에 의해 자체적으로 달성된 것이거나, 혹은 소위 가교제의 적용을 통해서 달성된 것일 수 있다.This cross-linking of the oxidized polysaccharide may be achieved by itself through the double bonds of the oxidized polysaccharide, or may be achieved through the application of a so-called cross-linking agent.
이 때 적용될 수 있는 가교제의 종류에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면, 통상 SAP으로 적용되는 가교된 폴리아크릴산의 제조에서 소위 내부 가교제로서 적용되고 있는 가교제 또는 외부 가교제로 적용되고 있는 가교제가 적용될 수 있으며, 상기 양자가 모두 적용될 수도 있다.There is no particular limitation on the type of cross-linking agent that can be applied at this time. For example, in the production of crosslinked polyacrylic acid, which is usually applied as SAP, a crosslinking agent applied as a so-called internal crosslinking agent or a crosslinking agent applied as an external crosslinking agent may be applied, or both may be applied.
이러한 가교제로는, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 부탄다이올다이(메타)아크릴레이트, 부틸렌글리콜다이(메타)아크릴레이트, 다이에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 헥산다이올다이(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 다이(메타)아크릴레이트, 다이펜타에리스리톨 펜타아크릴레이트, 글리세린 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스톨 테트라아크릴레이트, 트리아릴아민, 에틸렌글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜, 글리세린 및/또는 에틸렌카보네이트 등이 알려져 있고, 본 출원에서는 필요하다면 상기 공지의 가교제 중 적절한 가교제가 선택되어 사용될 수 있다.Such crosslinking agents include polyethylene glycol diacrylate, N,N'-methylenebisacrylamide, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, and propylene glycol. Di(meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, butanediol di(meth)acrylate, butylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, hexane diol diol. (meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tetraethylene glycol di(meth)acrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, glycerin tri(meth)acrylate , pentaerythol tetraacrylate, triarylamine, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol, glycerin and/or ethylene carbonate, etc. are known, and in the present application, if necessary, an appropriate cross-linking agent may be selected from among the known cross-linking agents. You can.
이러한 가교제가 적용되는 경우에 그 비율에는 특별한 제한은 없고, 목적하는 가교도를 고려하여 적정 비율에 선택될 수 있다.When such a cross-linking agent is applied, there is no particular limitation on the ratio, and an appropriate ratio can be selected in consideration of the desired degree of cross-linking.
하나의 예시에서 상기 산화 다당류는 자기 가교(self-crosslinked)된 상태로 상기 폴리머 재료 내에 포함되어 있을 수 있다. 상기에서 용어 자기 가교는, 별도의 가교제의 적용 없이 산화 다당류끼리 가교가 이루어지는 경우 또는 최소한의 가교제의 사용을 통해서 가교가 이루어지는 경우를 의미할 수 있다. In one example, the oxidized polysaccharide may be included in the polymer material in a self-crosslinked state. As used above, the term self-crosslinking may refer to a case where oxidized polysaccharides are cross-linked without application of a separate cross-linking agent, or a case where cross-linking is achieved through the use of a minimal cross-linking agent.
이러한 방식으로의 가교를 통해서 흡수능과 생분해성이 동시에 우수한 폴리머 재료를 제공할 수 있다. 통상 산화 다당류의 경우 가교 효율이 떨어져서 가교성 관능기가 도입된 경우에도 효율적인 가교가 이루어지지 않지만, 본 출원의 경우 상기 기술한 특정 산화 다당류의 적용을 통해 상기 자기 가교를 효과적으로 수행할 수 있다.Crosslinking in this way can provide a polymer material that has excellent absorbency and biodegradability at the same time. In general, in the case of oxidized polysaccharides, the crosslinking efficiency is low, so efficient crosslinking is not achieved even when a crosslinkable functional group is introduced. However, in the case of the present application, the self-crosslinking can be effectively performed through the application of the specific oxidized polysaccharide described above.
상기 최소한의 가교제의 사용에서의 가교제의 양에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 상기 산화 다당류 100 중량부 대비 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하, 5 중량부 이하, 4 중량부 이하, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1 중량부 이하, 0.5 중량부 이하, 0.1 중량부 이하, 0.05 중량부 이하, 0.01 중량부 이하, 0.005 중량부 이하 또는 0.001 중량부 이하의 가교제가 사용되는 경우에 상기 자기 가교의 범주에 속하는 가교가 이루어진 것으로 볼 수도 있다.There is no particular limitation on the amount of the cross-linking agent in the use of the minimum cross-linking agent, for example, 10 parts by weight or less, 9 parts by weight or less, 8 parts by weight or less, 7 parts by weight or less, 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the oxidized polysaccharide. 2 parts or less, 5 parts by weight or less, 4 parts by weight or less, 3 parts by weight or less, 2 parts by weight or less, 1 part by weight or less, 0.5 parts by weight or less, 0.1 parts by weight or less, 0.05 parts by weight or less, 0.01 parts by weight or less, 0.005 parts by weight or less When less than 100 parts or less than 0.001 part by weight of cross-linking agent is used, cross-linking within the category of self-cross-linking may be considered to have occurred.
상기에서 자기 가교를 수행하는 방식에는 특별한 제한은 없다. 상기 자기 가교는 예를 들면, 과황산 암모늄(ammonium persulfate)와 같은 산화제나 기타 개시제의 존재 하에서 수행할 수 있다. There is no particular limitation on the method of performing the self-crosslinking described above. The self-crosslinking may be performed in the presence of an oxidizing agent such as ammonium persulfate or other initiator.
상기와 같은 가교 환경에서는 상기 산화 다당류에 존재하는 화학식 1의 관능기에 의한 가교 내지 중합과 상기 산화제에 의한 산화에 의해 생성된 라디칼과 상기 화학식 1의 관능기에 의한 가교 내지 중합 또는 그래프팅이 진행되어 가교가 이루어질 수 있다.In the crosslinking environment as described above, crosslinking or polymerization by the functional group of Formula 1 present in the oxidized polysaccharide and crosslinking or polymerization or grafting by the radicals generated by oxidation by the oxidizing agent and the functional group of Formula 1 proceed, resulting in crosslinking. can be achieved.
상기와 같은 폴리머 재료는 우수한 흡수성과 생분해성을 동시에 나타내어서 다양한 용도에 사용될 수 있다.The polymer materials described above exhibit excellent absorbency and biodegradability at the same time and can be used for a variety of purposes.
예를 들면, 상기 폴리머 재료는 기저귀나 생리대 등의 위생 용품이나, 기타 흡수가 필요한 용도에 적용되는 흡수성 재료로서 사용될 수 있다. 필요한 경우에 상기 위생 용품이나 흡수성 재료로 사용되는 효율의 높이기 위해서 상기 폴리머 재료에 대해서는 추가적인 가교나 표면 처리 또는 물리적 분쇄 공정이 진행될 수도 있다.For example, the polymer material can be used as an absorbent material applied to sanitary products such as diapers or sanitary napkins, or other applications requiring absorption. If necessary, additional crosslinking, surface treatment, or physical grinding processes may be performed on the polymer material to increase the efficiency of use as a sanitary product or absorbent material.
따라서, 본 출원은 상기 폴리머 재료를 포함하는 흡수 재료 또는 위생 용품(예를 들면, 기저귀나 생리대 등)에 대한 것이다.Accordingly, the present application relates to absorbent materials or sanitary products (e.g. diapers, sanitary napkins, etc.) containing the polymer material.
상기 폴리머 재료를 적용하여 상기 흡수 재료 또는 위생 용품을 형성하는 구체적인 방식에는 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 기존 SAP을 적용하여 상기 흡수 재료나 위생 용품을 구성하던 방식이 동일하게 사용될 수 있다.There is no particular limitation on the specific method of forming the absorbent material or sanitary product by applying the polymer material. For example, the method of forming the absorbent material or sanitary product by applying existing SAP can be used in the same way.
본 출원에서는 우수한 생분해성과 흡수능을 가지는 폴리머 재료 및 그 용도를 제공할 수 있다.In this application, a polymer material with excellent biodegradability and absorption capacity and its use can be provided.
도 1은 제조예에서 제조된 산화 다당류에 대한 NMR 분석 결과를 보여주는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the results of NMR analysis of the oxidized polysaccharide prepared in Preparation Example.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.The present application will be described in detail below through examples and comparative examples, but the scope of the present application is not limited by the following examples.
1. 원심분리 보수능(CRC, Centrifuge Retention Capacity)의 평가 1. Evaluation of Centrifuge Retention Capacity (CRC)
원심분리 보수능(CRC)은 EDANA(European Disposables and Nonwovens Association) WSP 241.3에 따라 측정하였다. 얻어진 폴리머 재료 약 0.2 g(W0)을 부직포 봉투에 넣고, 밀봉(seal)한 후, 생리 식염수에 침수시켰다. 상기 생리 식염수로는 0.9 중량% 농도의 NaCl 수용액을 사용하였다. 상기 상태를 30분 정도 유지하고, 원심 분리기를 이용하여 250 G의 조건에서 상기 봉투로부터 3분 동안 물기를 제거한 후에 봉투의 질량(g, W2)을 측정하였다. Centrifugation retention capacity (CRC) was measured according to EDANA (European Disposables and Nonwovens Association) WSP 241.3. Approximately 0.2 g (W 0 ) of the obtained polymer material was placed in a non-woven bag, sealed, and then immersed in physiological saline solution. As the physiological saline solution, an aqueous NaCl solution with a concentration of 0.9% by weight was used. This state was maintained for about 30 minutes, moisture was removed from the bag for 3 minutes at 250 G using a centrifuge, and the mass (g, W 2 ) of the bag was measured.
폴리머 재료를 포함하지 않는 동일한 부직포 봉투에 대해서도 동일한 작업을 수행하고, 질량(g, W1)을 측정하였다. The same operation was performed on the same non-woven bag containing no polymer material, and the mass (g, W 1 ) was measured.
측정 결과를 하기 식 A에 대입하여 CRC(g/g)를 계산하였다. CRC (g/g) was calculated by substituting the measurement results into Equation A below.
상기 평가는 항온 항습 조건(23±1℃, 상대습도: 50±10%)에서 진행하였다.The evaluation was conducted under constant temperature and humidity conditions (23 ± 1°C, relative humidity: 50 ± 10%).
[식 A][Formula A]
CRC (g/g) = {[W2(g) - W1(g)]/W0(g)} - 1CRC (g/g) = {[W 2 (g) - W 1 (g)]/W 0 (g)} - 1
2. 생분해도의 측정2. Measurement of biodegradability
생분해도는 KS M ISO 14851 규격에서 규정된 방식으로 측정하였다.Biodegradability was measured in the manner specified in the KS M ISO 14851 standard.
상기 방식은 수용액상 배지에서 폴리머 재료의 호기성 생분해도를 측정하는 방식(폐쇄 호흡계에 의한 산소 소비량 측정)이고, 이러한 방식을 진행하는 규격은 공지이다.This method measures the aerobic biodegradability of polymer materials in an aqueous medium (measurement of oxygen consumption by a closed respiratory system), and the standards for this method are known.
제조예 1. 산화 전분의 제조Preparation Example 1. Preparation of oxidized starch
500 mL의 RBF(Round Bottom Flask)에 10 g의 녹말(starch)과 5 g의 NaIO4를 넣고, 상온에서 24 시간 정도 교반하였다. 상기 녹말로는, 감자 전분을 사용하였다. 이어서 약 5 g의 barium dichloride를 추가하고, 온도를 5℃로 한 후에 1 시간 정도 교반하였다. 상기와 같은 과정을 통해 첨가된 녹말이 산화되고, 반응 용액 내에 침전물이 발생하였다. 필터로 침전물을 제거하고, rotary evaporation을 통해서 용매를 제거하여 산화된 전분을 얻었다.10 g of starch and 5 g of NaIO 4 were added to a 500 mL RBF (Round Bottom Flask), and stirred at room temperature for about 24 hours. As the starch, potato starch was used. Then, about 5 g of barium dichloride was added, the temperature was adjusted to 5°C, and the mixture was stirred for about 1 hour. The starch added through the above process was oxidized, and a precipitate was generated in the reaction solution. The precipitate was removed with a filter, and the solvent was removed through rotary evaporation to obtain oxidized starch.
제조예 2. 관능기가 도입된 산화 전분의 제조Preparation Example 2. Preparation of oxidized starch with introduced functional groups
하기 화학식 A의 관능기(말레산기)가 도입된 산화 전분은 다음의 방식으로 제조하였다. Oxidized starch into which a functional group (maleic acid group) of the following formula A was introduced was prepared in the following manner.
[화학식 1][Formula 1]
화학식 1에서 M1은, 수소이다.In Formula 1, M 1 is hydrogen.
500 mL의 RBF(Round Bottom Flask)에 20 g의 제조예 1의 산화 녹말(oxidized starch)과 50 mL의 물을 넣고, 상온에서 교반하다가 2.0 M의 NaOH 용액 50 mL를 첨가하였다. 2 시간 동안 추가로 교반하여 호화시키고, 약 100 g의 말레산 무수물(maleic anhydride)을 첨가하고, 65℃에서 5 시간 정도 반응시켰다. 반응 종결 후에 상온으로 온도를 내리고, 아세톤을 추가하여 침전물을 생성시켰다. 침전물을 회수하여 40℃의 진공 건조 오븐에서 하루 건조시켜서 고체상의 목적물(화합물 A)을 수득하였다.20 g of the oxidized starch of Preparation Example 1 and 50 mL of water were added to a 500 mL RBF (Round Bottom Flask), stirred at room temperature, and then 50 mL of a 2.0 M NaOH solution was added. It was gelatinized by additional stirring for 2 hours, about 100 g of maleic anhydride was added, and reaction was performed at 65°C for about 5 hours. After completion of the reaction, the temperature was lowered to room temperature, and acetone was added to generate a precipitate. The precipitate was recovered and dried in a vacuum drying oven at 40°C for one day to obtain the solid target product (Compound A).
상기 얻어진 목적물(화합물 A)의 치환율은 NMR 분석을 통해서 구할 수 있다. 상기 NMR 분석은 삼중 공명 5 mm 탐침(probe)을 가지는 Varian Unity Inova(500 MHz) 분광계를 포함하는 NMR 분광계를 사용하여 상온에서 수행한다. 상기 NMR 분석에서는 Bruker사 Avacne Neo 기기를 사용하였다.The substitution rate of the obtained target product (Compound A) can be obtained through NMR analysis. The NMR analysis is performed at room temperature using an NMR spectrometer including a Varian Unity Inova (500 MHz) spectrometer with a triple resonance 5 mm probe. In the above NMR analysis, Bruker's Avacne Neo instrument was used.
구체적으로 상기 얻어진 고체상의 목적물(화합물 A) 50 mg과 30% DCl in D2O 용액 200 mg을 혼합하고, 50℃에서 1 시간 정도 교반하여 가수 분해 반응을 유도한 후에 하고, 상기 NMR 분석을 수행할 수 있다. Specifically, 50 mg of the obtained solid target (Compound A) and 200 mg of 30% DCl in D 2 O solution were mixed, stirred at 50°C for about 1 hour to induce a hydrolysis reaction, and then the NMR analysis was performed. can do.
상기 NMR 분석에 의해서 상기 말레산기의 상기 산화 녹말로의 치환율을 계산할 수 있다.The substitution rate of the maleic acid group with the oxidized starch can be calculated by the NMR analysis.
상기 1H NMR 분석에 의해서 상기 말레산기의 상기 녹말로의 치환율을 확인하였다. 도 1은 상기 화합물 A에 대해서 수행된 1H NMR 분석의 결과이고, 이를 기반으로 계산한 상기 치환율은 약 68% 정도였다.The substitution rate of the maleic acid group with the starch was confirmed by the 1 H NMR analysis. Figure 1 shows the results of 1 H NMR analysis performed on Compound A, and the substitution rate calculated based on this was about 68%.
제조예 3. 관능기가 도입된 산화 전분의 제조Preparation Example 3. Preparation of oxidized starch with introduced functional groups
제조예 1과 같은 방식으로 산화 전분을 제조하되, NaIO4의 양을 3 g을 변경하여 산화 전분을 제조하였다. 이어서 제조예 2의 방식과 동일한 방식으로 관능기를 도입하여 관능기가 도입된 산화 전분을 제조하였다.Oxidized starch was prepared in the same manner as Preparation Example 1, but the amount of NaIO 4 was changed to 3 g. Then, oxidized starch into which a functional group was introduced was prepared by introducing a functional group in the same manner as in Preparation Example 2.
제조예 4. 관능기가 도입된 산화 전분의 제조Preparation Example 4. Preparation of oxidized starch with introduced functional groups
제조예 1과 같은 방식으로 산화 전분을 제조하되, NaIO4의 양을 7 g을 변경하여 산화 전분을 제조하였다. 이어서 제조예 2의 방식과 동일한 방식으로 관능기를 도입하여 관능기가 도입된 산화 전분을 제조하였다.Oxidized starch was prepared in the same manner as Preparation Example 1, but the amount of NaIO 4 was changed to 7 g. Then, oxidized starch into which a functional group was introduced was prepared by introducing a functional group in the same manner as in Preparation Example 2.
제조예 5. 관능기가 도입된 산화 전분의 제조Preparation Example 5. Preparation of oxidized starch with introduced functional groups
제조예 1과 같은 방식으로 산화 전분을 제조하되, NaIO4의 양을 2 g을 변경하여 산화 전분을 제조하였다. 이어서 제조예 2의 방식과 동일한 방식으로 관능기를 도입하여 관능기가 도입된 산화 전분을 제조하였다.Oxidized starch was prepared in the same manner as Preparation Example 1, but the amount of NaIO 4 was changed by 2 g. Then, oxidized starch into which a functional group was introduced was prepared by introducing a functional group in the same manner as in Preparation Example 2.
제조예 6. 관능기가 도입된 산화 전분의 제조Preparation Example 6. Preparation of oxidized starch with introduced functional groups
제조예 1과 같은 방식으로 산화 전분을 제조하되, NaIO4의 양을 9 g을 변경하여 산화 전분을 제조하였다. 이어서 제조예 2의 방식과 동일한 방식으로 관능기를 도입하여 관능기가 도입된 산화 전분을 제조하였다.Oxidized starch was prepared in the same manner as Preparation Example 1, but the amount of NaIO 4 was changed to 9 g. Then, oxidized starch into which a functional group was introduced was prepared by introducing a functional group in the same manner as in Preparation Example 2.
제조예 7. 관능기가 도입된 전분의 제조Preparation Example 7. Preparation of starch into which functional groups are introduced
하기 화학식 A의 관능기(말레산기)가 도입된 전분은 다음의 방식으로 제조하였다. Starch into which a functional group (maleic acid group) of the following formula A was introduced was prepared in the following manner.
[화학식 1][Formula 1]
화학식 1에서 M1은, 수소이다.In Formula 1, M 1 is hydrogen.
500 mL의 RBF(Round Bottom Flask)에 20 g의 녹말(starch)과 50 mL의 물을 넣고, 상온에서 교반하다가 2.0 M의 NaOH 용액 50 mL를 첨가하였다. 상기 녹말로는, 감자 전분을 사용하였다. 2 시간 동안 추가로 교반하여 호화시키고, 약 100 g의 말레산 무수물(maleic anhydride)을 첨가하고, 65℃에서 5 시간 정도 반응시켰다. 반응 종결 후에 상온으로 온도를 내리고, 아세톤을 추가하여 침전물을 생성시켰다. 침전물을 회수하여 40℃의 진공 건조 오븐에서 하루 건조시켜서 고체상의 목적물을 수득하였다. 20 g of starch and 50 mL of water were added to a 500 mL RBF (Round Bottom Flask), stirred at room temperature, and then 50 mL of a 2.0 M NaOH solution was added. As the starch, potato starch was used. It was gelatinized by additional stirring for 2 hours, about 100 g of maleic anhydride was added, and reaction was performed at 65°C for about 5 hours. After completion of the reaction, the temperature was lowered to room temperature, and acetone was added to generate a precipitate. The precipitate was recovered and dried in a vacuum drying oven at 40°C for one day to obtain the solid target product.
상기 얻어진 목적물(관능기가 도입된 전분)의 치환율은 제조예 2와 동일한 방식으로 구한 결과 약 68% 정도였다.The substitution rate of the obtained target product (starch into which functional groups were introduced) was calculated in the same manner as in Preparation Example 2 and was about 68%.
제조예 8. 관능기가 도입된 산화 전분의 제조Preparation Example 8. Preparation of oxidized starch with introduced functional groups
제조예 1과 같은 방식으로 산화 전분을 제조하되, NaIO4의 양을 10 g을 변경하여 산화 전분을 제조하였다. 이어서 제조예 2의 방식과 동일한 방식으로 관능기를 도입하여 관능기가 도입된 산화 전분을 제조하였다.Oxidized starch was prepared in the same manner as Preparation Example 1, but the amount of NaIO 4 was changed to 10 g. Then, oxidized starch into which a functional group was introduced was prepared by introducing a functional group in the same manner as in Preparation Example 2.
실시예 1.Example 1.
250 mL의 RBF(Round Bottom Flask)에 증류수 50 mL, 제조예 2의 산화 전분 3 g을 투입하고, 35℃의 오일 배스에서 혼합물을 30분 이상 교반하여 증류수에 상기 산화 전분을 충분히 풀어주었다. 그 후 개시제를 투입하였다. 개시제로는, 과황산 암모늄을 약 0.03 g 투입하였다. 개시제 투입 후에 70℃ 정도의 온도에서 4 시간 정도 추가로 교반하여 화합물 A 및 B간의 가교를 진행시켰다. 가교 후에 에탄올을 투입하여 가교된 폴리머를 포함하는 폴리머 재료를 석출시킨 후에 여과 후 40℃의 진공 건조 오븐에서 하룻밤 건조하여 목적 폴리머 재료를 얻었다.50 mL of distilled water and 3 g of oxidized starch of Preparation Example 2 were added to a 250 mL RBF (Round Bottom Flask), and the mixture was stirred in an oil bath at 35°C for more than 30 minutes to sufficiently dissolve the oxidized starch in distilled water. Afterwards, an initiator was added. As an initiator, about 0.03 g of ammonium persulfate was added. After adding the initiator, the mixture was further stirred at a temperature of about 70°C for about 4 hours to promote crosslinking between compounds A and B. After crosslinking, ethanol was added to precipitate the polymer material containing the crosslinked polymer, then filtered and dried overnight in a vacuum drying oven at 40°C to obtain the target polymer material.
실시예 2.Example 2.
제조예 2의 산화 전분 대신 제조예 3의 산화 전분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리머 재료를 제조하였다.A polymer material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxidized starch of Preparation Example 3 was used instead of the oxidized starch of Preparation Example 2.
실시예 3.Example 3.
제조예 2의 산화 전분 대신 제조예 4의 산화 전분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리머 재료를 제조하였다.A polymer material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxidized starch of Preparation Example 4 was used instead of the oxidized starch of Preparation Example 2.
실시예 4.Example 4.
제조예 2의 산화 전분 대신 제조예 5의 산화 전분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리머 재료를 제조하였다.A polymer material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxidized starch of Preparation Example 5 was used instead of the oxidized starch of Preparation Example 2.
실시예 5.Example 5.
제조예 2의 산화 전분 대신 제조예 6의 산화 전분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리머 재료를 제조하였다.A polymer material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxidized starch of Preparation Example 6 was used instead of the oxidized starch of Preparation Example 2.
비교예 1.Comparative Example 1.
제조예 2의 산화 전분 대신 제조예 7의 전분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리머 재료를 제조하였다.A polymer material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the starch of Preparation Example 7 was used instead of the oxidized starch of Preparation Example 2.
비교예 2.Comparative Example 2.
제조예 2의 산화 전분 대신 제조예 8의 산화 전분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 폴리머 재료를 제조하였다.A polymer material was prepared in the same manner as in Example 1, except that the oxidized starch of Preparation Example 8 was used instead of the oxidized starch of Preparation Example 2.
상기 실시예 및 비교예의 폴리머에 대해서 측정한 CRC 및 생분해도는 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.The CRC and biodegradability measured for the polymers of the examples and comparative examples are summarized in Table 1 below.
표 2의 결과와 같이 본 출원의 실시예에 따른 폴리머 재료는 우수한 흡수 특성과 생분해도를 동시에 나타내었다.As shown in Table 2, the polymer material according to the example of the present application simultaneously exhibited excellent absorption properties and biodegradability.
Claims (13)
EDANA법 WSP 241.3에 따른 원심분리 보수능이 17 g/g 이상이며,
생분해도가 70% 이상인 폴리머 재료 재료Contains oxidized polysaccharides containing double bonds,
The centrifugal retention capacity according to EDANA method WSP 241.3 is more than 17 g/g,
Polymer material with biodegradability of 70% or more
[화학식 1]
화학식 1에서 M1은, 수소 또는 금속이며, M1이 상기 금속인 경우에는 상기 O-M1의 결합은 이온 결합이다.The polymer material according to claim 3, wherein the modified monosaccharide unit comprises a functional group represented by the following formula (1):
[Formula 1]
In Formula 1, M 1 is hydrogen or a metal, and when M 1 is the metal, the bond between OM 1 is an ionic bond.
[화학식 2]
화학식 2에서 R1은 히드록시기, 아미노기 또는 알킬카보닐아미노기이며, L1은 알킬렌기 또는 알킬리덴기이고, M1은, 수소 또는 금속이며, M1이 상기 금속인 경우에는 상기 O-M1의 결합은 이온 결합이다.4. The polymer material according to claim 3, wherein the modified monosaccharide monomer is represented by the formula (2):
[Formula 2]
In Formula 2, R 1 is a hydroxy group, an amino group, or an alkylcarbonylamino group, L 1 is an alkylene group or an alkylidene group, M 1 is hydrogen or a metal, and when M 1 is the metal, the bond of OM 1 is It is an ionic bond.
[화학식 3]
화학식 3에서 L1은 알킬렌기 또는 알킬리덴기이고, M1은, 수소 또는 금속이며, M1이 상기 금속인 경우에는 상기 O-M1의 결합은 이온 결합이고, R2 및 R5는 각각 독립적으로 히드록시기 또는 카보닐기이며, R3 및 R6는 각각 독립적으로 수소 또는 히드록시기이거나, 서로 연결되어 단일 결합을 형성하되, 상기 R2 및 R5 중 적어도 하나는 카보닐기이다.4. The polymer material according to claim 3, wherein the modified monosaccharide monomer is represented by the formula (3):
[Formula 3]
In Formula 3, L 1 is an alkylene group or an alkylidene group, M 1 is hydrogen or a metal, and when M 1 is the metal, the bond of OM 1 is an ionic bond, and R 2 and R 5 are each independently It is a hydroxy group or a carbonyl group, and R 3 and R 6 are each independently hydrogen or a hydroxy group, or are connected to each other to form a single bond, and at least one of R 2 and R 5 is a carbonyl group.
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