Stereo-complexation of PLA was known to be induced by the strong interaction between L-lactyl unit sequences of poly(L-lactide) (PLLA) and D-lactyl unit sequences of poly(D-lactide) (PDLA), resulted in enhanced thermo-mechanical as well as physico-chemical properties. In this work, we proposed very effective method to form sc-PLA by in-situ ring opening polymerization of D-lactide in existence of molten PLLA. Although this simple in-situ polymerization approach showed relatively low conversion of D-lactide, PLLA-b-PDLA stereo copolymer was successfully synthesized and exhibited twice enhanced heat distortion temperature (63.5 ℃ ® 130.5 ℃) compared to neat PLLA with only 6 h of reaction time. It was also found that the regularity of block copolymer sequence as well as crystallinity of PLLA-b-PDLA was hindered by addition of meso-lactide, meaning the strong interaction between L-lactyl unit and D-lactyl unit is only available when their stereoregularity are in the similar order.

Poly(L-lactide)(PLLA)의 L-lactyl 반복단위와 poly(D-lactide)(PDLA)의 D-lactyl 반복단위의 강한 상호작용을 통해 입체 복합화된 결정구조가 형성됨이 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 시퀀스 단위의 상호작용을 극대화하기 위해 PLLA-b-PDLA 블록 공중합체를 형성하는 접근법을 사용하고자 하였으며 이를 위해 용융된 PLLA상에서 D-lactide를 중합하는 in-situ 중합법을 활용하였다. 비록 PLLA의 높은 점도로 인한 유동성의 저하로 D-lactide의 반응 전환율은 상대적으로 낮게 측정되었으나 약 6시간의 중합 반응을 통해 PLLA-b-PDLA 블록 공중합체가 효과적으로 형성됨이 관찰되었고 이를 통해 열변형온도가 약 63.5 ℃에서 130.5 ℃로 두배 가까이 상승함을 확인하였다. 추가적으로 meso-lactide의 함량 별 첨가를 통해 PLLA와 PDLA의 입체규칙성과 그 유사성이 입체복합화에 가장 중요한 요소임을 확인하였으며 sc-PLA의 가공성을 개선하기 위한 방안이 될 수 있음을 증명하였다.

Keywords: polylactide, poly(L-lactide), poly(D-lactide), polymer synthesis, stereo-complexation.