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KR101553333B1 - Process for preparing polylactide resin - Google Patents

Process for preparing polylactide resin Download PDF

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KR101553333B1
KR101553333B1 KR1020120130970A KR20120130970A KR101553333B1 KR 101553333 B1 KR101553333 B1 KR 101553333B1 KR 1020120130970 A KR1020120130970 A KR 1020120130970A KR 20120130970 A KR20120130970 A KR 20120130970A KR 101553333 B1 KR101553333 B1 KR 101553333B1
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polylactide
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김성우
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Abstract

본 발명은 의료용 및 점착제 제품에 사용 가능한 저분자량의 폴리락타이드 수지를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히, 유기 금속 촉매 및 조촉매로 탄소수 8 내지 18인 지방족 알코올의 존재 하에서 락타이드 모노머를 개환 중합시킴으로써 중합 시간이 짧고 유리전이온도(Tg)와 용융온도(Tm)가 모두 낮은 열적 특성을 보이는 저분자량 폴리락타이드 수지를 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 저분자량의 폴리락타이드 수지에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing a low molecular weight polylactide resin which can be used in medical and pressure sensitive adhesives, and more particularly to a process for producing a lactide monomer by ring-opening polymerization in the presence of an organometallic catalyst and a cocatalyst in the presence of an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms Molecular weight polylactide resin having a short polymerization time and a low glass transition temperature (Tg) and a low melting temperature (Tm), and a low molecular weight polylactide resin prepared from the low molecular weight polylactide resin.

Description

폴리락타이드 수지의 제조 방법 {PROCESS FOR PREPARING POLYLACTIDE RESIN}PROCESS FOR PREPARING POLYLACTIDE RESIN [0002]

본 발명은 의료용 및 점착제 제품에 사용 가능한 저분자량의 폴리락타이드 수지를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히, 유기 금속 촉매와 함께 탄소수 8 내지 18인 지방족 알코올을 조촉매로 사용하여 중합 시간이 짧고 기존 수지와는 다른 열적 특성을 보이는 저분자량 폴리락타이드 수지를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a low molecular weight polylactide resin which can be used in medical and pressure sensitive adhesives. More particularly, the present invention relates to a method for producing a low molecular weight polylactide resin, The present invention relates to a method for producing a low molecular weight polylactide resin exhibiting thermal properties different from those of a resin.

폴리락타이드(혹은 폴리락트산) 수지는 하기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 수지의 일종이다. 이러한 폴리락타이드 수지는 기존의 원유 기반의 수지와 달리 바이오매스(biomass)를 기반으로 하기 때문에, 재생자원의 활용이 가능하고, 생산시 기존의 수지에 비해 지구 온난화 가스인 CO2가 적게 배출되며, 매립시 수분 및 미생물에 의해 생분해되는 등의 친환경적인 속성과 함께 기존의 원유 기반 수지에 준하는 적절한 기계적 강도를 지닌 소재이다. The polylactide (or polylactic acid) resin is a kind of resin containing a repeating unit represented by the following formula (1). Because these polylactide resins are biomass-based, unlike existing crude oil-based resins, it is possible to utilize recycled resources and produce less CO 2, which is a global warming gas, , Biodegradable by moisture and microorganisms at the time of landfilling, and has appropriate mechanical strength similar to that of conventional crude oil-based resins.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012095045202-pat00001
Figure 112012095045202-pat00001

이러한 폴리락타이드 수지는 주로 일회용 포장/용기, 코팅, 발포, 필름/시트 및 섬유 용도로 사용되어 왔고, 최근에는 폴리락타이드 수지를 ABS, 폴리카보네이트 또는 폴리프로필렌 등의 기존 수지와 혼합하여 물성을 보강한 후, 휴대폰 외장재 또는 자동차 내장재 등의 반영구적 용도로 사용하려는 노력이 활발해지고 있다. 특히, 상기 폴리락타이드 수지는 식품용 용기, 병, 트레이나 필름 등의 섬유 제품과 의료용 재료, 점착제, 완충재, 부직포 등의 다양한 용도로 사용이 확대되고 있다. Such polylactide resins have been mainly used for disposable packaging / containers, coatings, foams, films / sheets and fibers. In recent years, polylactide resins have been mixed with conventional resins such as ABS, polycarbonate or polypropylene It is becoming more and more active to use it for semi-permanent use such as a mobile phone exterior material or an automobile interior material. Particularly, the polylactide resin has been widely used for various applications such as food containers, bottles, trays and films, and medical materials, pressure-sensitive adhesives, cushioning materials, and nonwoven fabrics.

일반적으로 폴리락타이드 수지를 제조하는 방법으로는 락트산을 직접 축중합하거나, 락타이드 모노머를 유기 금속 촉매 하에 개환 중합(ring opening polymerization)하는 방법이 있다. 이 중, 락트산으로부터 직접 축중합하는 방법은 원료를 가격이 상대적으로 저렴한 락트산을 재료로 하는 장점이 있다. 그러나, 상기 직접 중축합 방법은 중합 전환율이 낮고, 중축합 과정에서 생성된 물에 의해 중합 고분자 사슬이 가수분해 되는 등의 이유로 인해 최종 중합물의 분자량이 낮은 문제점이 있다. 반면에, 락타이드 모노머의 개환 중합 방법은 락트산에서 락타이드 모노머로 전환시켜 원료를 사용해야 하는 단점은 있지만, 중합이 비교적 간단하고 대량 생산이 가능하기 때문에 상업적으로 적용되고 있다. Generally, as a method for producing a polylactide resin, there is a method of directly condensing lactic acid or ring opening polymerization of an lactide monomer under an organometallic catalyst. Among them, direct condensation polymerization from lactic acid is advantageous in that lactic acid is used as a raw material at a relatively low price. However, the direct polycondensation method has a problem that the polymerization conversion is low and the molecular weight of the final polymerized product is low due to the hydrolysis of the polymeric polymer chain by the water generated in the polycondensation process. On the other hand, the ring-opening polymerization method of lactide monomers has a disadvantage in that it is necessary to use lactic acid to lactide monomer to use raw materials, but it is commercially applied because polymerization is relatively simple and mass production is possible.

그러나, 이러한 기존의 폴리락타이드 수지의 제조 공정에서는 저분자량 폴리락타이드 수지를 대량 생산하는 데 전환율이 40%~60% 수준으로 낮고, 잔류 모노머 함량이 40%~60% 수준으로 많은 문제점이 있다.However, in the conventional production process of the polylactide resin, there is a problem that the conversion rate is as low as 40% to 60% and the residual monomer content is as high as 40% to 60% in mass production of the low molecular weight polylactide resin .

본 발명은 의료용 제품이나 필름 등에 사용 가능한 저분자량의 폴리락타이드 수지를 효과적으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다.The present invention is intended to provide a method for effectively producing a low molecular weight polylactide resin usable for medical products and films.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되는 저분자량의 폴리락타이드 수지를 제공하고자 한다. The present invention also provides a low molecular weight polylactide resin produced by the above method.

본 발명은 유기 금속 촉매 및 조촉매로 탄소수 8 내지 18인 지방족 알코올의 존재 하에서 락타이드 모노머를 개환 중합하는 단계를 포함하며, 상기 모노머 100 중량부에 대하여 유기 금속 촉매 0.001 내지 0.015 중량부 및 조촉매 0.1 내지 10중량부를 사용하는 폴리락타이드 수지의 제조 방법을 제공한다. The present invention includes ring-opening polymerization of a lactide monomer in the presence of an organometallic catalyst and a cocatalyst in the presence of an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms, wherein 0.001 to 0.015 part by weight of an organometallic catalyst and 100 parts by weight of a cocatalyst 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polylactide resin.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되는 폴리락타이드 수지를 제공한다. The present invention also provides a polylactide resin produced by the above method.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리락타이드 수지의 제조 방법 및 이에 따라 제조되는 폴리락타이드 수지에 대하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, a method for producing a polylactide resin according to a specific embodiment of the present invention and a polylactide resin produced by the method will be described in detail. It is to be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 "포함" 또는 "함유"라 함은 어떤 구성 요소(또는 구성 성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소(또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.&Quot; Including "or" containing ", unless the context clearly dictates otherwise throughout the specification, refers to any element (or component) including without limitation, excluding the addition of another component .

또한, 본 명세서 전체에서, "락타이드 모노머"는 다음과 같이 정의될 수 있다. 통상 락타이드는 L-락트산으로 이루어진 L-락타이드, D-락트산으로 이루어진 D-락타이드, L-형태와 D-형태가 각각 하나씩으로 이루어진 meso-락타이드로 구분될 수 있다. 또한, L-락타이드와 D-락타이드가 50:50으로 섞여 있는 것을D,L-락타이드 혹은 rac-락타이드라고 한다. 이들 락타이드 중 광학적 순도가 높은 L-락타이드 혹은 D-락타이드만을 이용해 중합을 진행하면 입체 규칙성이 매우 높은 L- 혹은 D-폴릭락타이드(PLLA 혹은 PDLA)가 얻어지는 것으로 알려져 있고, 이러한 폴리락타이드는 광학적 순도가 낮은 폴리락타이드 대비 결정화 속도가 빠르고 결정화도 또한 높은 것으로알려져 있다. 다만, 본 명세서에서 "락타이드 모노머"라 함은 각 형태에 따른 락타이드의 특성 차이 및 이로부터 형성된 폴리락타이드의 특성 차이에 관계없이 모든 형태의 락타이드를 포함하는 것으로 정의된다. Further, throughout the present specification, "lactide monomer" can be defined as follows. Generally, lactide can be divided into L-lactide composed of L-lactic acid, D-lactide composed of D-lactic acid, and meso-lactide composed of one L-form and one D-form. Also, a mixture of L-lactide and D-lactide at 50:50 is referred to as D, L-lactide or rac-lactide. It is known that when the polymerization is carried out using only L-lactide or D-lactide having high optical purity among these lactides, L- or D-polylactide (PLLA or PDLA) having a very high stereoregularity is obtained, It is known that lactide has a higher crystallization rate and higher crystallinity than a polylactide having a lower optical purity. However, the term "lactide monomer" is defined herein to include all types of lactide, regardless of the difference in properties of the lactide according to each type and the property difference of the formed polylactide therefrom.

그리고, 본 명세서 전체에서, "폴리락타이드 수지"라 함은 하기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 단일 폴리머 또는 공폴리머를 포괄적으로 지칭하는 것으로 정의된다. 이러한 "폴리락타이드 수지"는 상술한 "락타이드 모노머"의 개환 중합에 의해 하기 반복 단위를 형성하는 단계를 포함하여 제조될 수 있으며, 이러한 개환 중합 및 하기 반복 단위의 형성 공정이 완료된 후의 폴리머를 상기 "폴리락타이드 수지"로 지칭할 수 있다. 이때, "락타이드 모노머"의 범주에는 모든 형태의 락타이드가 포함됨은 상술한 바와 같다. And, throughout the present specification, the term "polylactide resin" is defined to refer collectively to a single polymer or copolymer containing repeating units of the following formula (1). Such a "polylactide resin" may be prepared by the ring-opening polymerization of the above-mentioned "lactide monomer" to form the following repeating unit. The polymer after completion of the ring- Can be referred to as the above-mentioned "polylactide resin ". Here, the term "lactide monomer" includes all types of lactide as described above.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012095045202-pat00002
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상기 "폴리락타이드 수지"로 지칭될 수 있는 폴리머의 범주에는, 상기 개환 중합 및 반복 단위의 형성 공정이 완료된 후의 모든 상태의 폴리머, 예를 들어, 상기 개환 중합이 완료된 후의 미정제 또는 정제된 상태의 폴리머, 제품 성형 전의 액상 또는 고상의 수지 조성물에 포함된 폴리머, 또는 제품 성형이 완료된 플라스틱 또는 직물 등에 포함된 폴리머 등이 모두 포함될 수 있다. 따라서, 본 명세서 전체에서, "폴리락타이드 수지"의 물성(산도, 중량 평균 분자량 또는 잔류 촉매량 등)은 상기 개환 중합 및 반복 단위의 형성 공정이 완료된 후의 임의의 상태를 띄는 폴리머의 물성으로 정의될 수 있다. The category of the polymer that can be referred to as the "polylactide resin" includes polymers in all states after the ring-opening polymerization and the formation of the repeating unit are completed, for example, A polymer contained in a liquid or solid resin composition before product molding, or a polymer included in a plastic or fabric finished with product molding, or the like. Therefore, throughout the present specification, the physical properties (acidity, weight average molecular weight, residual catalyst amount, etc.) of "polylactide resin" are defined as the physical properties of the polymer having any state after the ring- .

또한, 본 명세서 전체에서, "폴리락타이드 수지 조성물"이라 함은 상기 "폴리락타이드 수지"를 포함하거나 이로부터 제조되는 것으로, 제품 성형 전 또는 제품 성형 후의 임의의 조성물을 지칭하는 것으로 정의된다. 이러한 "폴리락타이드 수지 조성물"로 지칭될 수 있는 조성물의 범주에는, 제품 성형 전의 마스터배치 또는 펠렛 등의 상태를 띄는 액상 또는 고상의 수지 조성물 뿐만 아니라, 제품 성형 후의 플라스틱 또는 직물 등도 모두 포괄될 수 있다.Further, throughout the present specification, the term "polylactide resin composition" is defined to include any composition that is contained in or prepared from the above-mentioned "polylactide resin " The category of the composition that can be referred to as such a "polylactide resin composition" includes not only a liquid or solid resin composition having a state such as a master batch or a pellet before molding the product, but also plastic or fabric after molding have.

한편, 발명의 일 구현예에 따르면, 유기 금속 촉매 및 조촉매인 탄소수 8~18의 지방족 알코올을 특정의 함량으로 사용하여 락타이드 모노머를 개환 중합하는 공정 시간을 단축하고 분자량을 낮춰 기존 수지와는 다른 열적 특성을 보이는 저분자량 폴리락타이드 수지를 효과적으로 제조하는 방법이 제공될 수 있다. 상기 폴리락타이드 수지의 제조 방법은 유기 금속 촉매 및 조촉매로 탄소수 8 내지 18인 지방족 알코올의 존재 하에서 락타이드 모노머를 개환 중합하는 단계를 포함하며, 상기 모노머 100 중량부에 대하여 유기 금속 촉매 0.001 내지 0.015 중량부 및 조촉매 0.1 내지 10 중량부를 사용하여 수행될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the organometallic catalyst and alcohols having a carbon number of 8 to 18, which is a co-catalyst, are used in a specific amount to shorten the process time for ring-opening polymerization of the lactide monomer, A method of effectively producing a low molecular weight polylactide resin exhibiting different thermal properties can be provided. Wherein the polylactide resin comprises ring-opening polymerization of a lactide monomer in the presence of an organic metal catalyst and a co-catalyst in the presence of an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms, And 0.1 to 10 parts by weight of a co-catalyst.

본 발명자들은, 저분자량 폴리락타이드(PLA)의 중합에 있어서, 유기 금속 촉매와 함께 탄소수 8~18의 지방족 알코올을 조촉매로 사용함으로써, 금속 촉매의 활성을 증가시켜 중합 시간을 단축시키고 소량으로도 충분한 중합 반응 효율을 얻을 수 있으며, 생성되는 폴리머의 분자량을 낮춰 기존 수지와는 다른 열적 특성을 보이는 저분자량 폴리락타이드의 제조할 수 있음을 발견하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다. 이러한 저분자량의 폴리락타이드 수지는 우수한 생체 안정성 및 생체 분해성이 요구되는 의료용 분야나 낮은 유리전이온도(Tg)로 좀더 개선된 유연성을 요구하는 필름 분야 등에 효과적으로 적용할 수 있다.The present inventors have found that by using an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms as a cocatalyst together with an organometallic catalyst in the polymerization of a low molecular weight polylactide (PLA), the activity of the metal catalyst is increased to shorten the polymerization time, Molecular weight polylactide having a thermal characteristic different from that of the conventional resin can be produced by lowering the molecular weight of the resulting polymer. Thus, the present invention has been completed. Such a low molecular weight polylactide resin can be effectively applied to a medical field requiring excellent biostability and biodegradability or a film field requiring a further improved flexibility with a low glass transition temperature (Tg).

의료용 및 점착제 분야 등의 새로운 용도 개발을 위한 저분자량 폴리락타이드(PLA)의 중합에 관한 방법으로서, 기존의 연속 괴상 중합법은 반응기에 모노머인 락타이드와 금속 촉매를 넣어 중합한 뒤, 휘발 공정을 통해 잔류 락타이드를 제거시킨 방법이 있다. 그러나, 상기 연속 괴상 중합법은 금속 촉매가 과량 사용되어 중합 후 잔류 금속 촉매에 의해 폴리락타이드가 분해되고 인체에 해로운 단점이 있다. 또한 점도가 매우 높아 휘발 공정시 체류하거나 휘발 효율이 떨어지는 문제점도 지니고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 조촉매로 사용 가능한 DDD (Dodecanol)을 이용하여 금속 촉매의 활성을 증가시켜 그 사용량을 줄이고 분자량을 낮춰 기존 수지와는 다른 열적 특성을 보이는 저분자량 폴리락타이드의 제조가 가능하였다. 또한, 본 발명에서는 연속 괴상 중합법 및 휘발 공정을 통해 저분자량의 폴리락타이드를 제조하므로 중합 시간이 짧고, 용매를 이용한 정제 과정이 따로 필요하지 않으며, 점도가 낮아 휘발공정이 용이하고, 연속 프로세스를 이용하기 때문에 대량 생산이 가능한 장점을 지니고 있다.Molecular weight polylactide (PLA) for the development of new applications such as medical and pressure sensitive adhesives, etc. In the conventional continuous bulk polymerization method, lactide and a metal catalyst, which are monomers, are added to the reactor to polymerize, To remove the remaining lactide. However, the continuous bulk polymerization method has a disadvantage that the metal catalyst is used in excess and the polylactide is decomposed by the residual metal catalyst after polymerization and is harmful to the human body. Also, since the viscosity is very high, there is a problem that it stays at the volatilization step or the efficiency of volatilization drops. In order to solve this problem, it is possible to produce a low molecular weight polylactide having a thermal characteristic different from that of the conventional resin by decreasing the amount of the metal catalyst used and increasing the activity of the metal catalyst by using DDD (Dodecanol) . In the present invention, since the low molecular weight polylactide is produced through the continuous bulk polymerization and the volatilization process, the polymerization time is short, the purification process using a solvent is not required separately, the viscosity is low and the volatilization process is easy, It is advantageous to mass production.

본 발명의 폴리락타이드 수지 제조 방법은 상술한 바와 같이, 유기 금속 촉매 및 조촉매로 탄소수 8 내지 18인 지방족 알코올의 존재 하에서 락타이드 모노머를 개환 중합하는 단계를 포함한다. The method for producing a polylactide resin of the present invention comprises ring-opening polymerization of a lactide monomer in the presence of an organometallic catalyst and a cocatalyst in the presence of an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms, as described above.

상기 유기 금속 촉매로는 옥틸산 주석(Sn(Oct)2, 2-ethylhexanoate), 스테노스 디부틸틴 디라우레이트(stannous dibutyltin dilaurate), 스테노스 디옥틸틴 디라우레이트(stannous dioctyltin dilaurate) 등을 1종 이상 사용할 수 있으며, 폴리락타이드 수지 제조시 사용 가능한 것으로 알려진 모든 촉매를 사용할 수 있으며, 이에 국한되는 것은 아니다. As the organic metal catalyst, octylate tin (Sn (Oct) 2, 2 -ethylhexanoate), stearyl North dibutyltin dilaurate (stannous dibutyltin dilaurate), 1 such as stearyl North dioctyltin dilaurate (stannous dioctyltin dilaurate) Any catalyst known to be usable in the manufacture of polylactide resins may be used, but is not limited thereto.

상기 유기 금속 촉매는 락타이드 모노머 100 중량부에 대하여 0.001 내지 0.015 중량부로 사용되고, 바람직하게는 0.0015 내지 0.01 중량부, 좀더 바람직하게는 0.002 내지 0.008 중량부로 사용될 수 있다. 상기 유기 금속 촉매의 사용량은 우수한 중합 활성 확보 측면에서 0.001 중량부 이상이 되어야 하고, 촉매 잔사로 인한 수지 분해 예방 측면에서 0.015 중량부 이하가 되어야 한다. The organometallic catalyst is used in an amount of 0.001 to 0.015 part by weight, preferably 0.0015 to 0.01 part by weight, more preferably 0.002 to 0.008 part by weight based on 100 parts by weight of the lactide monomer. The amount of the organometallic catalyst to be used should be 0.001 part by weight or more from the viewpoint of securing excellent polymerization activity and 0.015 part by weight or less from the viewpoint of preventing resin decomposition due to catalyst residues.

상기 유기 금속 촉매와 함께 조촉매로서 사용 가능한 지방족 알코올은 탄소수 8 내지 18, 바람직하게는 탄소수 9 내지 16, 좀더 바람직하게는 탄소수 10 내지 14인 것을 사용할 수 있다. 상기 지방족 알코올은 조촉매로서의 성능 측면에서 탄소수가 8 이상인 것을 사용하여야 하고, 입체 장애 측면에서 탄소수 18 이하인 것을 사용하여야 한다. The aliphatic alcohol which can be used as a cocatalyst together with the organometallic catalyst has 8 to 18 carbon atoms, preferably 9 to 16 carbon atoms, more preferably 10 to 14 carbon atoms. The aliphatic alcohol should have a carbon number of 8 or more in view of the performance as a cocatalyst and should have a carbon number of 18 or less in terms of steric hindrance.

또한, 상기 지방족 알코올은 분자내 히드록시기 수가 1 내지 3, 바람직하게는 2 내지 3인 것이 될 수 있다. 상기 지방족 알코올의 분자내 히드록시기 수는 분자량 조절 성능 확보 측면에서 1 이상이 되어야 하고, 최종 수지의 향상된 기계적 물성 확보 측면에서 3 이하가 될 수 있다.In addition, the aliphatic alcohol may have 1 to 3, preferably 2 to 3, hydroxyl groups in the molecule. The number of hydroxyl groups in the molecule of the aliphatic alcohol should be at least 1 in terms of securing the molecular weight controllability, and may be 3 or less in terms of ensuring improved mechanical properties of the final resin.

상기 지방족 알코올은 옥탄올, 데칸올, 도데칸올, 옥타데칸올 등을 1종 이상 사용할 수 있으며, 효과적인 분자량 조절 측면에서 데칸올, 도데칸올 등을 사용할 수 있다. The aliphatic alcohol may be at least one of octanol, decanol, dodecanol, octadecanol, etc., and decanol, dodecanol, etc. may be used in terms of effective molecular weight control.

상기 지방족 알코올은 락타이드 모노머 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 사용되고, 바람직하게는 0.2 중량부 이상, 좀더 바람직하게는 0.3 중량부 이상으로 사용될 수 있다. 상기 지방족 알코올의 사용량은 중합 수지 점도 조절 효율 향상 측면에서 0.1 중량부 이상이 되어야 하고, 최종 수지의 향상된 기계적 물성 확보 측면에서 10 중량부 이하가 되어야 한다. The aliphatic alcohol is used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.2 parts by weight or more, more preferably 0.3 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the lactide monomer. The amount of the aliphatic alcohol to be used should be 0.1 part by weight or more in view of improving the viscosity control efficiency of the polymerization resin and 10 parts by weight or less in view of ensuring improved mechanical properties of the final resin.

본 발명의 폴리락타이드 수지 제조 방법에서, 락타이드 모노머의 개환 중합 반응은 벌크(bulk) 중합 또는 용액(solution)상 중합으로 진행될 수 있는데, 상술한 구현예에 따른 폴리락타이드 제조에 있어서도 벌크(bulk) 중합 또는 용액(solution)상 중합 모두 가능하다. In the method for producing a polylactide resin of the present invention, the ring-opening polymerization reaction of the lactide monomer may proceed by bulk polymerization or solution phase polymerization. In the preparation of the polylactide according to the above embodiment, Both bulk polymerization and solution polymerization are possible.

여기서, 벌크 중합이란 실질적으로 용매를 사용하지 않는 중합 반응으로 정의할 수 있으며, 이 때, 실질적으로 용매를 사용하지 않는다 함은 촉매를 용해시키기 위한 소량의 용매, 예를 들어, 사용 락타이드 모노머 1 kg당 최대 1 mL 미만의 용매를 사용하는 경우까지 포괄할 수 있다. 상기 개환 중합을 벌크 중합으로 진행하는 경우, 중합 후 용매 제거 등을 위한 공정의 생략이 가능해지며, 이러한 용매 제거 공정에서의 수지의 분해 또는 손실 등도 억제할 수 있다. Here, the bulk polymerization can be defined as a polymerization reaction in which substantially no solvent is used. In this case, substantially no solvent is used. The solvent is used in a small amount of solvent for dissolving the catalyst, for example, a used lactide monomer 1 up to a maximum of 1 mL of solvent per kg. When the ring-opening polymerization proceeds by bulk polymerization, the step for removing the solvent after polymerization can be omitted, and the decomposition or loss of the resin in the solvent removal step can be suppressed.

한편, 용액상 중합을 하는 경우, 사용 가능한 용매로는 락타이드 모노머 및 상기 유기 금속 촉매를 용해 가능한 것이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다. 구체적으로, 톨루엔, 자일렌, 클로로포름, 디메틸클로라이드, 디페닐에테르, 또는 상술한 용매 중 2종 이상의 혼합 용매 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 용매상 중합을 하는 경우, 중합 반응이 진행될 때, 중합액의 점도를 낮게 유지할 수 있어 혼합에 유리하며, 중합 수송/이송이 쉬운 점에서 유리하다. On the other hand, when the solution phase polymerization is carried out, usable solvents may be used without limiting the constitution as long as they can dissolve the lactide monomer and the organometallic catalyst. Specifically, toluene, xylene, chloroform, dimethyl chloride, diphenyl ether, or a mixed solvent of two or more of the above-mentioned solvents may be used, but the present invention is not limited thereto. When the solvent polymerization is carried out, the viscosity of the polymerization solution can be kept low when the polymerization reaction proceeds, which is advantageous in mixing and advantageous in terms of easy polymerization transfer and transfer.

한편, 상기 락타이드 모노머는 락트산으로부터 제조될 수 있다. 또한, 이러한 락타이드 모노머는 모든 형태의 락타이드, 예를 들어, L,L-락타이드, D,L-락타이드, D,D-락타이드 등을 포함한 어떠한 형태의 락타이드로도 될 수 있다. On the other hand, the lactide monomer may be prepared from lactic acid. Such lactide monomers can also be any form of lactide, including all forms of lactide, such as L, L-lactide, D, L-lactide, D, D-lactide,

그리고, 상기 락타이드 모노머의 개환 중합은 120 내지 220 ℃, 바람직하게는 170 내지 190 ℃의 온도에서 진행될 수 있다. 한편, 상기와 같은 온도 조건에서는 0.5 내지 48.0 시간 동안, 바람직하게는 1.0 내지 10.0 시간 동안 중합 반응이 진행될 수 있으나, 상술한 시간에 한정되지 않는다. 상기 락타이드 모노머의 개환 중합은 전환율 향상 측면에서 중합 반응 120 ℃ 이상에서 0.5 시간 이상 동안 수행할 수 있으며, 수지의 우수한 색상 확보 측면에서 220 ℃ 이하에서 48.0 시간 이하 동안 수행할 수 있다. The ring-opening polymerization of the lactide monomer may be carried out at a temperature of 120 to 220 ° C, preferably 170 to 190 ° C. On the other hand, under the above-mentioned temperature condition, the polymerization reaction may proceed for 0.5 to 48.0 hours, preferably 1.0 to 10.0 hours, but is not limited to the above-mentioned time. The ring-opening polymerization of the lactide monomer can be carried out at a polymerization reaction temperature of 120 ° C or higher for 0.5 hours or longer in view of the improvement in conversion, and can be carried out at 220 ° C or lower for 48.0 hours or shorter in terms of ensuring excellent color of the resin.

한편, 발명의 또다른 일 구현예에서, 본 발명은 상기와 같은 방법을 통해 제조되는 폴리락타이드 수지를 제공한다. 상기 폴리락타이드 수지는 유기 금속 촉매와 함께 탄소수 8~18의 고급 지방족 알코올을 사용함으로써, 잔류 금속 함량을 최소화하고 분자량을 낮춰 기존 수지와는 다른 열적 특성을 보이는 것이 될 수 있다. In another embodiment of the present invention, the present invention provides a polylactide resin prepared by the above method. The polylactide resin may have a thermal characteristic different from the conventional resin by minimizing the residual metal content and lowering the molecular weight by using a higher aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms together with the organometallic catalyst.

본 발명자들은, 유기 금속 촉매와 함께 조촉매로 탄소수 8~18의 지방족 알코올을 특정의 최적화된 함량 범위로 사용하여 락타이드 모노머를 개환 중합시켜 제조되는 폴리락타이드 수지는, 잔류 금속 함량이 최소화되고 저분자량으로 우수한 생체 안정성 및 생체 분해성과 함께 유리전이온도(Tg)와 용융온도(Tm)가 모두 낮은 열적 특성을 나타낼 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. 이러한 저분자량의 폴리락타이드 수지는 우수한 생체 안정성 및 생체 분해성이 요구되는 의료용 분야나 낮은 유리전이온도(Tg)로 향상된 유연성이 요구되는 필름 분야 등에 효과적으로 적용할 수 있다.The present inventors have found that a polylactide resin prepared by ring-opening polymerization of a lactide monomer using an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms as a cocatalyst together with an organometallic catalyst in a specific optimized range of content, (Tg) and melting temperature (Tm), as well as excellent biostability and biodegradability with a low molecular weight, can be exhibited with low thermal properties. Such a low molecular weight polylactide resin can be effectively applied to a medical field requiring excellent biostability and biodegradability or a film field requiring a flexibility improved by a low glass transition temperature (Tg).

상기 폴리락타이드 수지는 중량평균분자량이 1,000 내지 200,000 g/mol, 바람직하게는 3,000 내지 150,000 g/mol, 좀더 바람직하게는 5,000 내지 100,000 g/mol, 더욱 바람직하게는 7,000 내지 20,000 g/mol가 될 수 있다. 또한, 상기 폴리락타이드 수지의 수평균분자량이 1,000 내지 100,000 g/mol, 바람직하게는 2,000 내지 70,000 g/mol, 좀더 바람직하게는 3,000 내지 50,000 g/mol, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 10,000 g/mol가 될 수 있다. 최종 수지의 기계적 물성 측면에서 상기 폴리락타이드 수지의 중량평균분자량 및 수평균분자량은 각각 1,000 g/mol 이상이 될 수 있으며, 높은 생분해도 확보 측면에서 각각 20,000 g/mol 이하 및 10,000 g/mol 이하가 될 수 있다. The polylactide resin has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000 g / mol, preferably 3,000 to 150,000 g / mol, more preferably 5,000 to 100,000 g / mol, and still more preferably 7,000 to 20,000 g / mol . The polylactide resin preferably has a number average molecular weight of 1,000 to 100,000 g / mol, preferably 2,000 to 70,000 g / mol, more preferably 3,000 to 50,000 g / mol, still more preferably 4,000 to 10,000 g / mol . In view of the mechanical properties of the final resin, the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the polylactide resin may be 1,000 g / mol or more, respectively, and 20,000 g / mol or less and 10,000 g / mol or less .

상기 폴리락타이드 수지는 유리전이온도(Tg)가 40 내지 60 ℃, 바람직하게는 45 내지 50 ℃가 될 수 있다. 또한, 상기 폴리락타이드 수지의 용융온도(Tm)는 140 내지 180 ℃, 좀더 바람직하게는 145 내지 165 ℃가 될 수 있다. 수지 보관 및 취급 측면에서 상기 폴리락타이드 수지의 유리전이온도(Tg) 및 용융온도(Tm)는 각각 40 ℃ 이상 및 140 ℃ 이상이 될 수 있으며, 수지 유연성 측면에서 각각 60 ℃ 이하 및 180 ℃ 이하가 될 수 있다. The polylactide resin may have a glass transition temperature (Tg) of 40 to 60 占 폚, preferably 45 to 50 占 폚. In addition, the melting temperature (Tm) of the polylactide resin may be 140-180 ° C, and more preferably 145-165 ° C. The glass transition temperature (Tg) and the melting temperature (Tm) of the polylactide resin may be 40 ° C or higher and 140 ° C or higher, respectively, in terms of resin storage and handling, and 60 ° C or lower and 180 ° C or lower .

상술한 바와 같은 본 발명에 따라 저분자량 폴리락타이드 수지를 중합하면, 종래의 중합 방식에 비해 우수한 전환율을 달성하고 폴리머내 잔류 모노머 함량도 최소화할 수 있다. 본 발명의 저분자량 폴리락타이드 수지 제조 공정을 적용하면, 85% 이상 또는 85% 내지 99.99%, 바람직하게는 87% 이상, 좀더 바람직하게는 90% 이상의 전환율을 달성할 수 있다. 또한, 이렇게 제조된 폴리머 내 잔류 모노머 함량도 15% 이하 또는 0.01% 내지 15% 이하, 바람직하게는 13% 이하, 좀더 바람직하게는 10% 이하가 될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 폴리머내 잔류모노머 함량을 1% 이하로 제조할 수도 있다. The polymerization of the low molecular weight polylactide resin according to the present invention as described above can achieve an excellent conversion rate as compared with the conventional polymerization method and minimize the residual monomer content in the polymer. When the process for producing a low molecular weight polylactide resin of the present invention is applied, a conversion rate of 85% or more or 85% to 99.99%, preferably 87% or more, more preferably 90% or more can be achieved. The residual monomer content in the thus prepared polymer may be 15% or less, or 0.01% to 15% or less, preferably 13% or less, more preferably 10% or less, and more preferably, the residual monomer The content may be made to be 1% or less.

또한, 본 발명은 종래의 중합 공정과는 달리 고분자량의 폴리락타이드 수지에서부터 저분자량의 폴리락타이드 수지 모두를 합성할 수 있는 방법이고, 대량생산에 유리하며 중합에서 휘발 공정까지 한번에 연속적으로 진행된다는 특징이 있다. In addition, unlike the conventional polymerization process, the present invention can synthesize both a high molecular weight polylactide resin and a low molecular weight polylactide resin, and is advantageous for mass production, and continuously proceeds from the polymerization to the volatilization step .

한편, 발명의 또다른 일 구현예에서, 본 발명은 상술한 폴리락타이드 수지를 포함하는 폴리락타이드 수지 조성물이 제공된다. On the other hand, in another embodiment of the present invention, the present invention provides a polylactide resin composition comprising the above-mentioned polylactide resin.

이러한 폴리락타이드 수지 조성물은 저분자량의 폴리락타이드 수지를 포함함에 따라, 우수한 생분해 특성과 유연한 물성을 나타낼 것으로 기대되어 의료용 소재 또는 환경친화 필름 등의 미래지향적인 소재의 용도로 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 폴리락타이드 수지 조성물은 우수한 생분해 특성 등으로 일회용 용기, 일회용 포크 등의 생분해성 용기 또는 일회용품 등의 제조에도 사용될 수 있다. Such a polylactide resin composition is expected to exhibit excellent biodegradation characteristics and flexible properties as it contains a low molecular weight polylactide resin and can be preferably used for future oriented materials such as medical materials or environmentally friendly films . In addition, the polylactide resin composition can be used for the production of biodegradable containers such as disposable containers, disposable forks, etc., or disposable articles due to excellent biodegradability characteristics and the like.

이 때, 상기 폴리락타이드 수지 조성물은 폴리락타이드 수지를 단독으로 포함하거나 폴리카보네이트 수지, ABS 수지 또는 폴리프로필렌 수지 등을 함께 포함할 수 있다. 다만, 전자의 전자제품 패키징 혹은 자동차 내장재 등의 용도로 사용되는 경우, 상기 폴리락타이드 수지 조성물은 그 구성의 한정은 없으나, 내구성 등의 기계적 물성 저하를 고려하여 바람직하게는 폴리락타이드 수지를 50 중량% 미만으로 포함할 수 있다. 또한, 일회용품 등 생분해성이 더욱 요구되는 제품의 제조에 사용되는 경우, 그 구성에 한정은 없으나 상기 조성물은 60 중량% 이상의 폴리락타이드 수지를 더욱 바람직하게는 80중량% 이상의 폴리락타이드 수지를 포함할 수 있다. At this time, the polylactide resin composition may include a polylactide resin alone, or may include a polycarbonate resin, an ABS resin, a polypropylene resin, or the like. However, when used as an electronic product packaging or an automobile interior material, the polylactide resin composition is not limited in its constitution, but in consideration of a decrease in mechanical properties such as durability, % ≪ / RTI > by weight. In addition, when used in the production of a product requiring more biodegradability such as a disposable article, the composition is not limited thereto, but the composition preferably contains at least 60% by weight of polylactide resin, more preferably at least 80% by weight of polylactide resin can do.

또한, 상기 폴리락타이드 수지 조성물은 이전부터 여러가지 수지 조성물에 포함되던 다양한 첨가제를 더 포함할 수도 있다. In addition, the polylactide resin composition may further include various additives previously contained in various resin compositions.

그리고, 상기 폴리락타이드 수지 조성물은 최종 제품 성형 전의 액상 또는 고상 수지 조성물로 되거나, 최종 제품 상태의 플라스틱 또는 직물 등으로 될 수도 있는데, 상기 최종 플라스틱 또는 직물 제품 등은 각 제품 형태에 따른 통상적인 방법에 의해 제조될 수 있다. The polylactide resin composition may be a liquid or solid resin composition before molding the final product, or may be a plastic or a fabric in the final product state. The final plastic or fabric product or the like may be prepared by a conventional method ≪ / RTI >

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, matters other than those described above can be added or subtracted as required, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명은 유기 금속 촉매와 함께 조촉매로 탄소수 8~18의 지방족 알코올을 각각 최적화된 특정의 함량 범위로 사용함으로써, 락타이드 단량체를 개환 중합 반응 시간을 현저히 단축시키고, 잔류 금속 함량을 최소화한 저분자량의 폴리락타이드 수지를 효과적으로 제조할 수 있다. The present invention uses an aliphatic alcohol having a carbon number of 8 to 18 as a cocatalyst together with an organometallic catalyst in a specific content range optimized to reduce the ring opening monomer polymerization reaction time remarkably and to reduce the residual metal content A polylactide resin having a molecular weight can be effectively produced.

특히, 본 발명에 따라 제조된 저분자량의 폴리락타이드는 우수한 생체 안정성 및 생체 분해성을 구현할 수 있으며, 기존 수지와는 달리 유리전이온도(Tg)가 낮은 열적 특성을 구현하며 의료용 분야 또는 높은 유연성이 요구되는 친환경 필름 등에서 매우 우수한 성능을 발휘할 수 있다.In particular, the low molecular weight polylactide prepared according to the present invention can realize excellent biostability and biodegradability, and can realize a thermal property having a low glass transition temperature (Tg) unlike conventional resins, And can exhibit very excellent performance in required eco-friendly films and the like.

도 1은 본 발명의 실시예 4에 따라 제조된 폴리락타이드 수지의 시차주사열량계법(Differential Scanning Calorimetry, DSC) 열분석 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1~4 에 따라 제조된 폴리락타이드 수지의 분자량을 측정한 결과를 나타낸 것이다.
FIG. 1 shows the result of differential scanning calorimetry (DSC) thermal analysis of a polylactide resin prepared according to Example 4 of the present invention.
2 shows the results of measurement of the molecular weights of the polylactide resins prepared according to Examples 1 to 4 of the present invention.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1 One

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 모노머 L-락타이드 93.924 중량%(1,000 g)에 유기 금속 촉매로 Sn(Oct)2를 2회 정제하여 0.003 중량%(0.09369 g)를 첨가하고, 조촉매인 도데칸올(DDP, 1-dodecanol)을 1회 정제하여 0.366 중량%(2.83 meq/mol, 3.6588 g)를 첨가한 반응 혼합물을 준비한 후 2 L 반응기에서 185 ℃ 온도로 중합을 수행하였다. 중합시 100 rpm 속도로 혼합물을 교반해주며, 중합후 휘발조로 이송하여 220 ℃의 온도로 반응물 내에 남아있는 미반응 모노머를 회수, 제거하여 펠렛 형태의 저분자량 폴리락타이드 수지를 제조하였다.As shown in following Table 1, the monomer L- lactide 93.924 tablets twice a Sn (Oct) 2 as an organometallic catalyst to the weight% (1,000 g) was added to 0.003 wt% (0.09369 g), and the co-catalyst dodecyl (DDP, 1-dodecanol) was refined once to prepare a reaction mixture containing 0.366 wt% (2.83 meq / mol, 3.6588 g) and polymerization was carried out at 185 ° C in a 2 L reactor. The mixture was stirred at a rate of 100 rpm at the time of polymerization. After the polymerization, the reaction mixture was transferred to a volatilizer and the unreacted monomers remaining in the reactant were recovered and removed at a temperature of 220 ° C to prepare a pelletized low molecular weight polylactide resin.

실시예Example 2~4 2 to 4

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 모노머 L-락타이드와 유기 금속 촉매인 Sn(Oct)2와의 비율(촉매:모노머의 몰비)을 달리하고 조촉매인 도데칸올(1-dodecanol)의 사용량을 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 저분자량의 폴리락타이드 수지를 제조하였다. As shown in the following Table 1, when the ratio of the monomer L-lactide to the organometallic catalyst Sn (Oct) 2 (the molar ratio of the catalyst to the monomer) was changed and the amount of 1-dodecanol , A low molecular weight polylactide resin was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative Example 1 One

하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 모노머 L-락타이드와 유기 금속 촉매인 Sn(Oct)2와의 비율을 달리하고 조촉매인 도데칸올(1-dodecanol)을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 저분자량의 폴리락타이드 수지를 제조하였다.
As shown in the following Table 1, except that the ratio of monomer L-lactide to Sn (Oct) 2 as the organometallic catalyst was different and the co-catalyst 1-dodecanol was not used, A low molecular weight polylactide resin was prepared.

상기 실시예 1~4 및 비교예 1에 따른 폴리락타이드 수지의 제조 방법에서 각 성분 및 사용량, 공정 조건 등은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.The components, amounts used, process conditions and the like in the production method of the polylactide resin according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 are as shown in Table 1 below.

구분division 촉매:모노머 몰비 (mole ratio)Catalyst: monomer mole ratio 모노머 사용량
(g)
Monomer usage
(g)
유기 금속 촉매Organometallic catalyst 조촉매Co-catalyst
종류Kinds 사용량
(g)
usage
(g)
종류Kinds 사용량
(meq/mol)
usage
(meq / mol)
실시예 1Example 1 30,000:130,000: 1 1,0001,000 Sn(Oct)2 Sn (Oct) 2 0.09370.0937 DDODDO 2.832.83 실시예 2Example 2 40,000:140,000: 1 1,0001,000 Sn(Oct)2 Sn (Oct) 2 0.07030.0703 DDODDO 55 실시예 3Example 3 50,000:150,000: 1 1,0001,000 Sn(Oct)2 Sn (Oct) 2 0.05620.0562 DDODDO 8.48.4 실시예 4Example 4 60,000:160,000: 1 1,0001,000 Sn(Oct)2 Sn (Oct) 2 0.04680.0468 DDODDO 5050 비교예 1Comparative Example 1 30,000:130,000: 1 1,0001,000 Sn(Oct)2 Sn (Oct) 2 0.09370.0937 -- --

실험예Experimental Example

상기 실시예 1~4 및 비교예 1에 따라 제조된 폴리락타이드 수지에 대하여, 하기와 같은 방법으로 물성 평가를 수행하였다.
The properties of the polylactide resins prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were evaluated in the following manner.

(1) 분자량(Molecular weight, Mw, Mn, PDI) 측정: Waters Breeze 사의 겔투과 크로마토그래피(GPC, Gel Permeation Chromatography)를 사용하여 폴리머의 분자량(Mw, Mn) 및 분자량 분포 지수(PDI: Mw/Mn)를 측정하였다. (1) Measurement of molecular weight (Mw, Mn, PDI): The molecular weight (Mw, Mn) and the molecular weight distribution index (PDI: Mw / Mn) of the polymer were measured using Gel Permeation Chromatography (GPC) Mn) were measured.

(2) 전환율(Conversion) 측정: Varian사의 Varian Unity Inova 500 MHz 핵자기공명 스펙트로미터(NMR, Nuclear Resonance Spectrometer)을 사용하여 측정하였다. (2) Conversion measurement: Measured using a Varian Unity Inova 500 MHz nuclear magnetic resonance spectrometer (Varian).

(3) 유리전이온도(Glass Transition Temperature, Tg) 측정: mettle-toledo사의 시차주사 열량 측정기(DSC, Differential Scannning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다. (3) Measurement of Glass Transition Temperature (Tg): Measured using a differential scanning calorimeter (DSC) of mettle-toledo.

(4) 용융온도(Melting Temperature, Tm) 측정: mettle-toledo사의 시차주사 열량 측정기(DSC, Differential Scannning Calorimeter)를 사용하여 측정하였다.
(4) Measurement of Melting Temperature (Tm): Measured using a differential scanning calorimeter (DSC) of Mettle-Toledo Corporation.

상기 실시예 1~4 및 비교예 1에 따른 폴리락타이드 수지의 물성 평가 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.The evaluation results of the physical properties of the polylactide resins according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 are shown in Table 2 below.

구분division Mw (g/mol)Mw (g / mol) Mn (g/mol)Mn (g / mol) PDIPDI 전환율 (%)Conversion Rate (%) Tg(℃)Tg (占 폚) Tm(℃)Tm (占 폚) 실시예 1Example 1 113,000113,000 68,00068,000 1.661.66 9595 5757 167167 실시예 2Example 2 69,20069,200 42,80042,800 1.611.61 9696 5454 167167 실시예 3Example 3 49,90049,900 29,20029,200 1.711.71 9797 5050 162162 실시예 4Example 4 8,6008,600 5,0005,000 1.721.72 9696 4747 145145 비교예 1Comparative Example 1 199,100199,100 119,100119,100 1.671.67 9595 5959 168168

한편, 상기 실시예 4에 따라 제조된 폴리락타이드 수지의 DSC 열분석 결과를 도 1에 나타내었으며, 상기 실시예 1~4에 따라 제조된 폴리락타이드 수지의 분자량 측정 결과를 도 2에 나타내었다. 도 1의 DSC 분석 결과에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 지방족 알코올을 이용하여 제조된 실시예 4의 폴리락타이드 수지는 열적 특성이 변하여 유리전이온도(Tg)가 현저히 낮아진 것을 알 수 있다. 그리고, 도2의 그래프에 나타낸 바와 같이, 실시예 1~4에 따라 도데칸올(DDO)의 증량에 따라 중합 PLA의 분자량이 낮아지는 것을 알 수 있다. 1 shows the results of DSC thermolysis of the polylactide resin prepared in Example 4, and the results of molecular weight measurements of the polylactide resin prepared in Examples 1 to 4 are shown in FIG. 2 . As shown in the DSC analysis results of FIG. 1, it was found that the polylactide resin of Example 4 prepared using an aliphatic alcohol according to the present invention had a lowered glass transition temperature (Tg) due to a change in thermal properties. As shown in the graph of Fig. 2, it can be seen that the molecular weight of the polymerized PLA is lowered by increasing the amount of dodecanol (DDO) according to Examples 1 to 4.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 조촉매인 지방족 알코올을 사용하여 제조된 실시예 1~4의 폴리락타이드 수지는 현저히 낮아진 분자량 및 유리전이온도(Tg) 및 용융온도(Tm)를 구현할 수 있는 것으로 확인되었다. 특히, 실시예 1~4의 폴리락타이드는 중량평균분자량(Mw) 및 수평균분자량(Mn)이 각각 8,600 내지 113,000 g/mol 및 5,000 내지 68,000 g/mol이며, 분자량 분포지수(PDI) 또한 1.61 내지 1.71이 됨을 알 수 있다. As shown in Table 2, the polylactide resins of Examples 1 to 4 prepared using the aliphatic alcohol as a cocatalyst according to the present invention had a significantly lowered molecular weight, a glass transition temperature (Tg) and a melting temperature (Tm) of It is confirmed that it can be implemented. Particularly, the polylactides of Examples 1 to 4 had a weight average molecular weight (Mw) and a number average molecular weight (Mn) of 8,600 to 113,000 g / mol and 5,000 to 68,000 g / mol, respectively, To 1.71.

이와 함께, 본 발명의 실시예 1~4의 폴리락타이드는 전환율이 95% 내지 97%로 우수한 정도로 나타났고, 유리전이온도(Tg) 및 용융온도(Tm)가 각각 47 내지 57 ℃ 및 145 내지 167 ℃로 유연성 측면에서 매우 우수한 물성을 갖는 것임을 알 수 있다.In addition, the polylactides of Examples 1 to 4 of the present invention exhibited an excellent degree of conversion of 95% to 97%, a glass transition temperature (Tg) and a melting temperature (Tm) 167 < [deg.] ≫ C.

반면에, 비교예 1에 대한 실험 결과에 나타난 바와 같이, 지방족 알코올을 적용하지 않은 경우에는, 중량평균분자량(Mw) 및 수평균분자량(Mn)이 각각 199,100 g/mol 및 119,100 g/mol으로 저분자량의 폴리락타이드 수지가 중합되지 않는 것을 알 수 있다. On the other hand, as shown in the experimental results for Comparative Example 1, when the aliphatic alcohol was not applied, the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were 199,100 g / mol and 119,100 g / It can be seen that the polylactide resin having a molecular weight is not polymerized.

Claims (9)

유기 금속 촉매 및 조촉매로 탄소수 8 내지 18인 지방족 알코올의 존재 하에서 락타이드 모노머를 개환 중합하는 단계를 포함하며, 상기 모노머 100 중량부에 대하여 유기 금속 촉매 0.001 내지 0.015 중량부 및 조촉매 0.1 내지 10 중량부를 사용하는 폴리락타이드 수지의 제조 방법. Comprising ring-opening polymerization of a lactide monomer in the presence of an organometallic catalyst and a co-catalyst in the presence of an aliphatic alcohol having 8 to 18 carbon atoms, wherein 0.001 to 0.015 parts by weight of an organometallic catalyst and 0.1 to 10 parts by weight By weight of the polylactide resin. 제1항에 있어서,
상기 유기 금속 촉매는 옥틸산 주석(Sn(Oct)2, 2-ethylhexanoate), 스테노스 디부틸틴 디라우레이트(stannous dibutyltin dilaurate), 및 스테노스 디옥틸틴 디라우레이트(stannous dioctyltin dilaurate)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 폴리락타이드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the organometallic catalyst is selected from the group consisting of tin (Oct) 2 , 2-ethylhexanoate, stannous dibutyltin dilaurate, and stannous dioctyltin dilaurate Wherein the polylactide resin is a polylactide resin.
제1항에 있어서,
상기 조촉매는 분자내 히드록시기 수가 1 내지 3인 폴리락타이드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cocatalyst is a polylactide resin having 1 to 3 hydroxyl groups in the molecule.
제1항에 있어서,
상기 조촉매는 옥탄올, 데칸올, 도데칸올, 및 옥타데칸올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 폴리락타이드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the co-catalyst is at least one selected from the group consisting of octanol, decanol, dodecanol, and octadecanol.
제1항에 있어서,
상기 개환 중합은 120 내지 200 ℃의 온도에서 0.5 내지 48 시간 동안 진행되는 폴리락타이드 수지의 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the ring-opening polymerization is carried out at a temperature of 120 to 200 DEG C for 0.5 to 48 hours.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되고, 중량평균분자량이 1,000 내지 113,000 g/mol이며, 수평균분자량이 1,000 내지 68,000 g/mol인 폴리락타이드 수지. 6. A polylactide resin produced by the process according to any one of claims 1 to 5 and having a weight average molecular weight of 1,000 to 113,000 g / mol and a number average molecular weight of 1,000 to 68,000 g / mol. 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
유리전이온도(Tg)가 40 내지 57 ℃이며, 용융온도(Tm)는 140 내지 167 ℃인 폴리락타이드 수지.
The method according to claim 6,
Wherein the polylactide resin has a glass transition temperature (Tg) of 40 to 57 占 폚 and a melting temperature (Tm) of 140 to 167 占 폚.
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