일반기술

생분해성이 우수한 지방족 폴리에스테르 중합물의 제조방법

본 발명은 생분해성이 우수한 지방족 폴리에스테르 중합물의 제조방법에 관한 것으로, 특히 기존에 널리 알려진 지방족 폴리에스테르를 이용하면서, 올리고머, 동일한 프리폴리머, 그리고 폴리에틸렌글리콜과의 공중합방식으로 반응시간을 단축시키면서 생분해성을 증가시키는 지방족 폴리에스테르 중합물의 제조방법에 관한 것이다. 종래 생분해성 중합물, 특히 전분을 주성분으로 하는 생분해 필름, 포장재료 등은 공업적으로 가치가 클 뿐만 아니라 전세계적으로 생산량도 매우 높다. 그렇지만 이들 대부분의 전분류 등은 불용성이기 때문에 중합체 내에서 이물질로 작용하여 필름이나 포장재료로 사용시 물성감소 등의 영향을 주게 된다. 그러므로 이러한 물성의 감소 등을 배제하면서 생분해성을 향상시킬 목적으로 중합체와 잘 섞일 수 있는 제 3 의 혼합물질을 공중합방법 등을 통해서 개발하려는 시도가 널리 행하여져 왔다.대부분의 고분자 물질들을 중합할때 파생되는 문제점은 반응물간이 물질전달, 교반형태 등에 따라 발생되는 부산물들이 계외로 연속적으로 제거되어야 반응속도의 유지가 가능하며 반응시간이 경과함에 따라서 부산물의 양이 증가되면 역반응을 일으킬 뿐만 아니라 제품의 품질 또한 영향을 받게 된다. 이러한 현상은 도면에서 보듯이 지방족 폴리에스테르 축중합시 반응 초기에 부산물의 90% 이상이 계외로 유출되는 것에 착안하여 앞서 언급한데로 적정량의 부산물을 유출시킨 프리폴리머와 높은 분자량에 비하여 적은 부산물을 유출시키는 폴리에틸렌글리콜, 그리고 지방족 폴리에스테르 올리고머 중합물을 혼합시켜 반응속도 증가, 분자량의 높은 중합물, 그리고 생분해성이 우수한 중합물을 얻고자 하는 시도에서 본 발명을 착안하였다. 본 발명에서는 고순도의 지방족 디카르본산을 출발물질로 하는 경우가 디메틸아디페이트류와 같은 디메톡시 카르보닐류보다 소량의 지방족 이가글리콜을 사용해도 반응이 잘 이루어지며, 또한 알킬렌글리콜의 끊는점 이상의 온도에서 직접에스테르화 반응이 가능하고 부산물의 양도 적을 뿐만 아니라, 경제적이어서 지방족 디카르본산을 출발물질로 하였다. 직접에스테르화 반응시 이용한 촉매는 지방족 폴리에스테르 합성이 널리 쓰이는 주석 화합물 계통을 사용하였다. 주석 화합물로는 산화제일주석, 산화제이주석 등의 산화주석류, 염화제일주석, 염화제이주석, 황화제일주석 등의 할로겐주석류, 디부틸말레인산, 모노부틸산화주석, 디부틸산화주석, 이염화디부틸주석, 테트라페닐주석, 테트라부틸주석과 같은 유기주석 화합물류가 있으며, 이 중에서 특히 직접에스테르 반응시 모노부틸산화주석, 디부틸산화주석, 이염화디부틸주석, 그리고 산화모노부틸모노히드록시주석 등이 우수한 효과를 발휘함이 알려져 있다.